Java 点から曲線への垂線の計算, 点から曲線への最短点計算, パラメトリック曲線

曲線への垂線の計算

2010.09.01

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Chapter: 1. ソースコードダウンロード, 2. テスト結果, 3. テスト項目・方法, 4. Test code

1. ソースコードダウンロード

=> NormalLines.zip, ShortestNormalLines.zip

2. テスト結果 戻る=>page top

図1 点から曲線への垂線計算(NormalLines)
垂線は一般に複数本ある。これを赤、マゼンダ、緑、・・・の色で区別する。

図2 点から曲線への最短の垂線計算(ShortestNormalLines)
点から曲線への最短点計算と同じ。各点ごとに1本(または0本)決まる。

	操作ビデオ
	幾何計算ライブラリテスト

3. テスト項目・方法戻る=>page top

曲線への垂線を計算するメソッドはCurve2DUtil.getNormalLinesとCurve2DUtil.getShortestNormalLineである。
このメソッドは閉図形(境界線が閉じている)ではない直線、折れ線、スプライン曲線の図形選択に使うので、処理速度が重要でリアルタイム操作ができなければならない。もちろん信頼性も重要である。

public static CurvePT[] getNormalLines(Point2D point, Curve2D curve)
引数:

point - 与えられた点
curve - Curve2D オブジェクト

戻り値:

pointからcurveへの垂線の足をCurvePT オブジェクトの配列を返す。垂線がないときは長さ0の配列を返す。

4. Test code戻る=>page top

4.1 クラス一覧
4.1.1 NormalLines

クラス	説明
NormalLines	public class NormalLines extends JFrame Jframe, JScrollPane, JViewport, Panelオブジェクトを作成し組み立てる。
NormalLinesPanel	public class NormalLinesPanel extends JPanel このオブジェクトの上に図1の図形と指定点から図形への垂線(一般には複数)を描画する。
TestCase	public class TestCase => TestCase of the RegionHitTest.
TestCurve	public class TestCurve => TestCurve of the RegionHitTest.
パラメトリック曲線	Segment2D, Curve2D, Rectangle2DE, RoundRectangle2DE, Ellipse2DE, Line2DE, Polyline2DE, CubicCurve2DE, GeneralCurve2DE, FergusonCurve2D
幾何計算ライブラリ	Curve2DUtil.getNormalLines, Curve2DUtil.getShortestNormalLine, CurvePT, Matrix, Matrix2D

4.1.2 ShortestNormalLines

クラス	説明
ShortestNormalLines	public class ShortestNormalLines extends JFrame Jframe, JScrollPane, JViewport, Panelオブジェクトを作成し組み立てる。
ShortestNormalLinesPanel	public class ShortestNormalLinesPanel extends JPanel このオブジェクトの上に図2の図形と指定点からの最短垂線を描画する。
TestCase	public class TestCase => TestCase of the RegionHitTest.
TestCurve	public class TestCurve => TestCurve of the RegionHitTest.
パラメトリック曲線	NormalLinesと同じ。
幾何計算ライブラリ	NormalLinesと同じ。

4.2 クラス仕様
4.2.1 public class NormalLinesPanel extends JPanel

メソッド

説明

createTestCase

public void createTestCase()

TestCaseオブジェクトを作成する。

paint

public void paint(Graphics g)
処理:
このクラス(NormalLinesPanel)のオブジェクトに図形と曲線への垂線を描画する(図1)。
曲線への垂線計算はCurve2DUtil.getNormalLinesメソッドで実行。

4.2.2 public class ShortestNormalLinesPanel extends JPanel

メソッド

説明

createTestCase

public void createTestCase()

TestCaseオブジェクトを作成する。

paint

public void paint(Graphics g)
処理:
このクラス(ShortestNormalLinesPanel)のオブジェクトに図形と曲線への最短垂線を描画する(図2)。
曲線への最短垂線計算はCurve2DUtil.getShortestNormalLineメソッドで実行。