Java-Gaming.org Hi !
Featured games (83)
games approved by the League of Dukes
Games in Showcase (539)
Games in Android Showcase (132)
games submitted by our members
Games in WIP (604)
games currently in development
News: Read the Java Gaming Resources, or peek at the official Java tutorials
 
    Home     Help   Search   Login   Register   
Pages: [1]
  ignore  |  Print  
  Convex hull class  (Read 1641 times)
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Offline Orangy Tang

JGO Kernel


Medals: 56
Projects: 11


Monkey for a head


« Posted 2003-02-17 16:02:41 »

Well I think i've just ironed out all the bugs in the view culling for this by now, so I thought maybe others would find it handy.

Basically you feed the class with a bunch of 2d points and then just call calculateHull(), which strips the points down to a minimal set (and puts them in the correct ordering, natch). It uses the Jarvis' march method (also known as the gif-wrapping method) which makes it good for use with lots of points but few actual edges in the bounding hull (like i'm using it for). But even with complex objects it still seems to be pretty quick.
I use this with Cohen-Sutherland view clipping for my world sectors (see the isVisible method) but thats a pretty simple extension of any point-in-view testing.

Enjoy Cheesy

1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
17  
18  
19  
20  
21  
22  
23  
24  
25  
26  
27  
28  
29  
30  
31  
32  
33  
34  
35  
36  
37  
38  
39  
40  
41  
42  
43  
44  
45  
46  
47  
48  
49  
50  
51  
52  
53  
54  
55  
56  
57  
58  
59  
60  
61  
62  
63  
64  
65  
66  
67  
68  
69  
70  
71  
72  
73  
74  
75  
76  
77  
78  
79  
80  
81  
82  
83  
84  
85  
86  
87  
88  
89  
90  
91  
92  
93  
94  
95  
96  
97  
98  
99  
100  
101  
102  
103  
104  
105  
106  
107  
108  
109  
110  
111  
112  
113  
114  
115  
116  
117  
118  
119  
120  
121  
122  
123  
124  
125  
126  
127  
128  
129  
130  
131  
132  
133  
134  
135  
136  
137  
138  
139  
140  
141  
142  
143  
144  
145  
146  
147  
148  
149  
150  
151  
152  
153  
154  
155  
156  
157  
158  
159  
160  
161  
162  
163  
164  
165  
166  
167  
168  
169  
170  
171  
172  
173  
174  
175  
176  
177  
178  
179  
180  
181  
182  
183  
184  
185  
186  
187  
188  
189  
190  
191  
192  
193  
194  
195  
196  
197  
198  
199  
200  
201  
202  
203  
204  
205  
206  
207  
208  
209  
210  
211  
212  
213  
214  
215  
216  
217  
218  
219  
220  
221  
222  
223  
package PrismEngine;


import org.lwjgl.*;
import org.lwjgl.opengl.*;
import org.lwjgl.input.*;

import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;

import OrangyTang.OpenGLToolkit.*;


public class ConvexHull2D
{
      // Points is filled with points to test, then stripped down to minimal set when hull calcualted
      private ArrayList points;
     
      private ArrayList testedPoints;
     
     
      public ConvexHull2D()
      {
            points = new ArrayList();
            testedPoints = new ArrayList();
      }
     
     
      public void addPoint(float x, float y)
      {
            Point2f newPoint = new Point2f(x, y);
           
            points.add(newPoint);
      }
     
      public void clear()
      {
            points.clear();
      }
     
      public void calculateHull()
      {
            if (points.size() > 0)
            {
                  // Holds the points of the calculated hull
                  ArrayList hullPoints = new ArrayList();
                 
                 
                  // First find an extreme point guranteed to be on the hull
                  // Start from the first point and compare all others for minimal y coord
                  Point2f startPoint = (Point2f)points.get(0);
                 
                  for (int i=0; i<points.size(); i++)
                  {
                        Point2f testPoint = (Point2f)points.get(i);
                       
                        // Find lowest y, and lowest x if equal y values.
                        if (testPoint.y < startPoint.y)
                        {
                              startPoint = testPoint;
                        }
                        else if (testPoint.y == startPoint.y)
                        {
                              if (testPoint.x < startPoint.x)
                                    startPoint = testPoint;
                        }
                  }
                 
                  // Add the start point
                  hullPoints.add(startPoint);
                 
                  Point2f currentPoint = startPoint;
                  Point2f currentDirection = new Point2f(1.0f, 0.0f);
                  Point2f nextPoint = null;
                 
                  int debug = 0;
                 
                  // March around the edge. Finish when we get back to where we started
                  while (true)
                  {
                        // Find next point with largest right turn relative to current
                        float currentAngle = 181f;
                        for (int i=0; i<points.size(); i++)
                        {
                              Point2f testPoint = (Point2f)points.get(i);
                             
                              // Find angle between test and current points
                              Point2f testDirection = new Point2f(testPoint);
                              testDirection.subtract(currentPoint);
                              testDirection.normalise();
                             
                              float testAngle = currentDirection.angle(testDirection);
                             
                              // Update next point with test if smaller angle
                              if (testAngle < currentAngle)
                              {
                                    currentAngle = testAngle;
                                    nextPoint = testPoint;
                              }
                              else if (testAngle == currentAngle)
                              {
                                    // take point furthest away from current
                                    if (currentPoint.distanceTo(testPoint) > currentPoint.distanceTo(nextPoint) )
                                          nextPoint = testPoint;
                              }
                        }
                       
                       
                        // Exit?
                        if (nextPoint == hullPoints.get(0) || debug>1000)
                              break;
                       
                       
                        // Add and advance
                        hullPoints.add(nextPoint);
                       
                        currentDirection.set(nextPoint);
                        currentDirection.subtract(currentPoint);
                       
                        currentPoint = nextPoint;
                        nextPoint = null;
                       
                        debug++;
                  }
                 
                  points = hullPoints;
                 
            } // fi points>0
      }
     
     
     
      public boolean isVisible(Frustum viewFrustum)
      {
            return isVisible(viewFrustum, null);
      }
     
      public boolean isVisible(Frustum viewFrustum, Matrix4f transformMatrix)
      {
            // Debug stuff. Transform and store tested point for debug rendering.
            if (transformMatrix != null)
            {
                  // Transform each point and store
                  testedPoints.clear();
                  Vector3f currentVector = new Vector3f();
                 
                  for (int i=0; i<points.size(); i++)
                  {
                        Vector3f newVector = new Vector3f();
                        Point2f currentPoint = (Point2f)points.get(i);
                        currentVector.set(currentPoint.x, currentPoint.y, 0f);
                       
                        newVector.transformPoint(transformMatrix, currentVector);
                        testedPoints.add(newVector);
                  }
            }
           
           
            int regionCodes = 0;
            for (int i=0; i<points.size(); i++)
            {
                  Point2f testPoint = (Point2f)points.get(i);
                 
                  int currentCode = viewFrustum.findRegion(testPoint.x, testPoint.y, 0.0f, transformMatrix);
                 
                  if (i == 0)
                  {
                        // first point, just set.
                        regionCodes = currentCode;
                  }
                  else
                  {
                        // cumulative and'ing
                        regionCodes &= currentCode;
                  }
            }
           
           
            if (regionCodes == 0)
            {
                  return true;
            }
            else
            {
                  return false;
            }
      }
     
     
      public void render(GL gl, float height)
      {
            gl.begin(GL.LINE_LOOP);
            {
                  for (int i=0; i<points.size(); i++)
                  {
                        Point2f current = (Point2f)points.get(i);
                        gl.vertex3f(current.x, current.y, height);
                        gl.vertex3f(current.x, current.y, 0.0f);
                        gl.vertex3f(current.x, current.y, height);
                  }
            }
            gl.end();
      }
     
     
      public void renderTested(GL gl)
      {
            gl.begin(GL.LINES);
            {
                  for (int i=0; i<testedPoints.size(); i++)
                  {
                        Vector3f point = (Vector3f)testedPoints.get(i);
                       
                        gl.vertex3f(point.x, point.y, point.z);
                        gl.vertex3f(point.x, point.y, point.z+1f);
                  }
            }
            gl.end();
      }
}


And the associated Point2f class I use:
1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
17  
18  
19  
20  
21  
22  
23  
24  
25  
26  
27  
28  
29  
30  
31  
32  
33  
34  
35  
36  
37  
38  
39  
40  
41  
42  
43  
44  
45  
46  
47  
48  
49  
50  
51  
52  
53  
54  
55  
56  
57  
58  
59  
60  
61  
62  
63  
64  
65  
66  
67  
68  
69  
70  
71  
72  
73  
74  
75  
76  
77  
78  
79  
80  
81  
82  
83  
84  
85  
86  
87  
88  
89  
90  
91  
92  
93  
package PrismEngine;


import org.lwjgl.Math;

import OrangyTang.OpenGLToolkit.*;


public class Point2f
{
      public float x;
      public float y;
     
      public Point2f()
      {
            this.x = 0f;
            this.y = 0f;
      }
     
      public Point2f(float x, float y)
      {
            this.x = x;
            this.y = y;
      }
     
      public Point2f(Point2f point)
      {
            this.x = point.x;
            this.y = point.y;
      }
     
      public void set(Point2f point)
      {
            this.x = point.x;
            this.y = point.y;
      }
     
      public void set(float x, float y)
      {
            this.x = x;
            this.y = y;
      }
     
      // Subtracts a point from this one
      public void subtract(Point2f point)
      {
            x -= point.x;
            y -= point.y;
      }
     
      // Adds a point to this one
      public void add(Point2f point)
      {
            x += point.x;
            y += point.y;
      }
     
      public float dot(Point2f point)
      {
            return point.x*x + point.y*y;
      }
     
      public float length()
      {
            float dot = dot(this);
            return Math.sqrt(dot);            
      }
     
      public void normalise()
      {
            float length = length();
            x = x/length;
            y = y/length;
      }
     
     
      public float angle(Point2f point)
      {
            float angle = (this.dot(point))/(this.length()*point.length() );
           
            return Math.acos(angle);
      }
     
     
      public float distanceTo(Point2f point)
      {
            float dx = point.x - x;
            float dy = point.y - y;
           
            // Find length of dx,dy
            return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);
      }
}

[ TriangularPixels.com - Play Growth Spurt, Rescue Squad and Snowman Village ] [ Rebirth - game resource library ]
Pages: [1]
  ignore  |  Print  
 
 
You cannot reply to this message, because it is very, very old.

 

Add your game by posting it in the WIP section,
or publish it in Showcase.

The first screenshot will be displayed as a thumbnail.

rwatson462 (36 views)
2014-12-15 09:26:44

Mr.CodeIt (27 views)
2014-12-14 19:50:38

BurntPizza (61 views)
2014-12-09 22:41:13

BurntPizza (96 views)
2014-12-08 04:46:31

JscottyBieshaar (56 views)
2014-12-05 12:39:02

SHC (72 views)
2014-12-03 16:27:13

CopyableCougar4 (74 views)
2014-11-29 21:32:03

toopeicgaming1999 (134 views)
2014-11-26 15:22:04

toopeicgaming1999 (125 views)
2014-11-26 15:20:36

toopeicgaming1999 (35 views)
2014-11-26 15:20:08
Resources for WIP games
by kpars
2014-12-18 10:26:14

Understanding relations between setOrigin, setScale and setPosition in libGdx
by mbabuskov
2014-10-09 22:35:00

Definite guide to supporting multiple device resolutions on Android (2014)
by mbabuskov
2014-10-02 22:36:02

List of Learning Resources
by Longor1996
2014-08-16 10:40:00

List of Learning Resources
by SilverTiger
2014-08-05 19:33:27

Resources for WIP games
by CogWheelz
2014-08-01 16:20:17

Resources for WIP games
by CogWheelz
2014-08-01 16:19:50

List of Learning Resources
by SilverTiger
2014-07-31 16:29:50
java-gaming.org is not responsible for the content posted by its members, including references to external websites, and other references that may or may not have a relation with our primarily gaming and game production oriented community. inquiries and complaints can be sent via email to the info‑account of the company managing the website of java‑gaming.org
Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.18 | SMF © 2013, Simple Machines | Managed by Enhanced Four Valid XHTML 1.0! Valid CSS!