lib/poly.lua

   1 -- Swamp Bike Opera embedded system for Kaffe Matthews
   2 -- Copyright (C) 2012 Wolfgang Hauptfleisch, Dave Griffiths
   3 --
   4 -- This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 -- it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 -- the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7 -- (at your option) any later version.
   8 --
   9 -- This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 -- but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 -- MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 -- GNU General Public License for more details.
  13 --
  14 -- You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 -- along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16
  17 module("poly", package.seeall)
  18
  19 ---
  20 -- define if point is inside a polygon
  21 function is_in_polygon(vertices, x, y)
  22         local intersectionCount = 0
  23
  24         local x0 = vertices[#vertices].x - x
  25         local y0 = vertices[#vertices].y - y
  26
  27         for i=1,#vertices do
  28                 local x1 = vertices[i].x - x
  29                 local y1 = vertices[i].y - y
  30
  31                 if y0 > 0 and y1 <= 0 and x1 * y0 > y1 * x0 then
  32                         intersectionCount = intersectionCount + 1
  33                 end
  34
  35                 if y1 > 0 and y0 <= 0 and x0 * y1 > y0 * x1 then
  36                         intersectionCount = intersectionCount + 1
  37                 end
  38
  39                 x0 = x1
  40                 y0 = y1
  41         end
  42
  43         return (intersectionCount % 2) == 1
  44 end
  45
  46
  47 ---
  48 -- calculate the centre of a polygon
  49 function centroid(polygon)
  50   local xsum = 0
  51   local ysum = 0
  52
  53 for i, p in ipairs(polygon) do
  54     xsum = xsum + p.x
  55     ysum = ysum + p.y
  56 end
  57
  58 local k = table.getn(polygon)
  59 local cx = xsum / k
  60 local cy = ysum / k
  61
  62 return cx, cy
  63 end
  64
  65
  66
  67 ---
  68 -- calculate the distance between two coordinates
  69 function distance(x1, y1, x2, y2)
  70  local d = math.sqrt( math.pow((x2 - x1),2) + math.pow((y2 - y1), 2) )
  71
  72 return d
  73 end
  74
  75
  76 ---
  77 --
  78 function direction()
  79
  80 -- todo
  81
  82 end
  83
  84
  85 ---
  86 --
  87 function angle(x1,y1,x2,y2)
  88    local radians = math.atan((x2-x1)/(y2-y1));
  89    local degrees = radians *  180 / math.pi;
  90
  91 return degrees
  92 end
  93
  94
  95 ---
  96 --
  97 function direction(x1, x2, y1, y2)
  98     local angle = math.atan2(y2 - y1, x2 - x1) * 180 / math.pi;
  99
 100 return angle
 101 end
 102
 103
 104 ---
 105 -- we can shift(move) a polygon into 4 directions
 106 --
 107 function polygon_shift(polygon, towards, offset)
 108
 109 local offset = offset or 1
 110 local new_polygon = {}
 111
 112 for i, point in ipairs(polygon) do
 113
 114    if towards == "east" then
 115       local x = point.x + offset
 116       table.insert(new_polygon, { x = x, y = point.y } )
 117    elseif towards == "north" then
 118       local y = y + offset
 119       table.insert(new_polygon, { x = point.x, y = y } )
 120    elseif towards == "west" then
 121       local x = point.x - offset
 122       table.insert(new_polygon, { x = x, y = point.y } )
 123    elseif towards == "south" then
 124       local y = y - offset
 125       table.insert(new_polygon, { x = point.x, y = y } )
 126    end
 127
 128 end
 129
 130 return new_polygon
 131 end