O que é uma maneira fácil de preencher um Côncavo PathGeometry para ser Convexo (encontrar o côncavo vértices & removê-los)?

Question

Eu tenho um PathGeometry (polígono) construção de LineSegments em um PathFigure e gostaria de garantir que é Convexo.Eu tenho um método que utiliza a CrossProduct para determinar se a geometria é Convexo, eu estava supondo que eu pudesse retornar uma lista de pontos que o tornam côncavo quando é falso e remover esses pontos para preencher o polígono, mas não está dando muito certo.

Aqui está o código que eu tenho:

    public static bool IsConvexPolygon(this IList<Point> polygon, out List<Point> concavePoints)
    {
        int n = polygon.Count;
        List<double> result = new List<double>();
        concavePoints = new List<Point>();
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            result.Add(polygon[i].CrossProduct(polygon[i.RotateNext(n)]));
            if (result.Last() < 0.0)
            {
                concavePoints.Add(polygon[i.RotateNext(n)]);
            }
        }
        return (result.All(d => d >= 0.0));
    }

    public static double CrossProduct(this Point p1, Point p2)
        {
            return (p1.X * p2.Y) - (p1.Y * p2.X);
        }

    public static int RotateNext(this int index, int count)
        {
            return (index + 1) % count;
        }

    public static PointCollection ExtractPoints(this Geometry geometry)
        {
            PointCollection pc = new PointCollection();
            if (geometry is LineGeometry)
            {
                var lg = (LineGeometry)geometry;
                pc.Add(lg.StartPoint);
                pc.Add(lg.EndPoint);
                return pc;
            }
            else if (geometry is PathGeometry)
            {
                var pg = (PathGeometry)geometry;
                if (pg.Figures.Count > 0)
                {
                    List<Point> points;
                    if ((pg.Figures[0].Segments.Count > 0) && (pg.Figures[0].Segments[0] is PolyLineSegment))
                        points = ((PolyLineSegment)pg.Figures[0].Segments[0]).Points.ToList();
                    else
                        points = pg.Figures[0].Segments.Select(seg => (seg as LineSegment).Point).ToList();

                    pc.Add(pg.Figures[0].StartPoint);
                    foreach (Point p in points)
                        pc.Add(p);
                    return pc;
                }
            }
            else if (geometry is RectangleGeometry)
            {
                var rg = (RectangleGeometry)geometry;
                var rect = rg.Rect;
                pc.Add(rect.TopLeft);
                pc.Add(rect.TopRight);
                pc.Add(rect.BottomRight);
                pc.Add(rect.BottomLeft);
                return pc;
            }
            return pc;
        }

public static Geometry CreateGeometryFromPoints(this List<Point> pts)
{
    if (pts.Count < 2)
        return null;

    PathFigure pFig = new PathFigure() { StartPoint = pts[0] };
    for (int i = 1; i < pts.Count; i++)
    {
        pFig.Segments.Add(new LineSegment(pts[i], true));
    }
    pFig.IsClosed = true;

    PathGeometry pg = new PathGeometry(new List<PathFigure>() { pFig });
    return pg;
}
public static Path CreatePolygonFromGeometry(this Geometry geo, Brush fillBrush)
        {
            Path path = new Path() { Stroke = Brushes.Black, StrokeThickness = 1, Fill = fillBrush };
            path.Data = geo;
            return path;
        }

E Aqui é onde eu fazer a verificação e correção de polígono:

        List<Point> outstuff;
        if (geo1.ExtractPoints().IsConvexPolygon(out outstuff) == false)
        {
            // Got to fill it in if it's concave
            var newpts = geo1.ExtractPoints().Except(outstuff).ToList();
            var z = newpts.CreateGeometryFromPoints().CreatePolygonFromGeometry(Brushes.Purple);
            z.MouseRightButtonDown += delegate { canvas.Children.Remove(z); };
            canvas.Children.Add(z);
        }

Finalmente, eu gostaria de ser capaz de fazer o meu Côncavo Geometria em um Convexo um como este:

Answer 1

Eu calcular o olucro convexo (também: NTS), e remover quaisquer vértices no interior da resultante olucro convexo do polígono (usando um de ponto em polígono o teste).

Answer 2

Percorrer cada trio de vértices adjacentes (ABC, BCD, CDE, etc.).Para cada trio de você calcular o ponto médio do segmento ligando o primeiro e o terceiro vértice (você ligar Um-C do ABC, B-D, em BCD, etc.).Se o meio é dentro do polígono, você vai para o próximo trio.Se ele está fora, você substitua os 2 segmentos ligando o trio com um segmento ligando os extremos (que é, você remover o ponto do meio).Você até não mais substituições são possíveis.

Se você tentar isso no papel, você terá exatamente o resultado que você descreve.

Se eu não estou enganado, você pode testar se um ponto pertence a um polígono com Polygon.HitTestCore.