Mega Code Archive

 

Categories / Java / 2D Graphics GUI

 

Geometry Utilities

/**  * GeometryUtilities.java  */ import static java.lang.Math.PI; import static java.lang.Math.abs; import static java.lang.Math.atan2; import static java.lang.Math.sqrt; import static java.lang.Math.toDegrees; import java.awt.geom.Arc2D; import java.awt.geom.Line2D; import java.awt.geom.Point2D; import java.util.Vector; /**  * @author Cameron Behar  */ public class GeometryUtilities {   public static double angle(double x, double y) {     return -(atan2(y, x) - PI / 2.0);   }   public static double angleBetween(double angle0, double angle1) {     // Going counter clock-wise     return angle1 - (angle0 + ((angle0 < angle1) ? 360.0 : 0.0));   }   public static double determinant(double[][] A) {     if (A.length == 1)       return A[0][0];     if (A.length == 2)       return A[0][0] * A[1][1] - A[0][1] * A[1][0];     double result = 0;     for (int i = 0; i < A[0].length; i++) {       double temp[][] = new double[A.length - 1][A[0].length - 1];       for (int j = 1; j < A.length; j++)         for (int k = 0; k < A[0].length; k++)           if (k < i)             temp[j - 1][k] = A[j][k];           else if (k > i)             temp[j - 1][k - 1] = A[j][k];       result += A[0][i] * ((i & 1) == 0 ? 1 : -1) * determinant(temp);     }     return result;   }   public static Vector<Point2D> getCrossings(Arc2D arc0, Point2D arc0Center,       Arc2D arc1, Point2D arc1Center) {     Vector<Point2D> ret = new Vector<Point2D>();     double distance = arc0Center.distance(arc1Center);     double radius0Squared = arc0Center.distanceSq(arc0.getStartPoint());     double radius0 = sqrt(radius0Squared);     double radius1Squared = arc1Center.distanceSq(arc1.getStartPoint());     double radius1 = sqrt(radius1Squared);     if (distance > radius0 + radius1) {       // There are no solutions because the circles are separate.     } else if (distance < abs(radius0 - radius1)) {       // There are no solutions because one circle is contained within the       // other.     } else if (distance == 0 && radius0 == radius1) {       // There are an infinite number of solutions because the circles are       // coincident.     } else {       // Calculate the first intersection       double x0 = arc0Center.getX(), y0 = arc0Center.getY();       double x1 = arc1Center.getX(), y1 = arc1Center.getY();       double a = (radius0Squared - radius1Squared + distance * distance)           / (2 * distance);       double h = sqrt(radius0Squared - a * a);       double x2 = x0 + a * (x1 - x0) / distance;       double y2 = y0 + a * (y1 - y0) / distance;       Point2D.Double intersection = new Point2D.Double(x2 + h * (y1 - y0)           / distance, y2 - h * (x1 - x0) / distance);       double angle0ToIntersection = toDegrees(atan2(           -(intersection.y - y0), intersection.x - x0));       double angle1ToIntersection = toDegrees(atan2(           -(intersection.y - y1), intersection.x - x1));       if (arc0.containsAngle(angle0ToIntersection)           && arc1.containsAngle(angle1ToIntersection))         ret.add(intersection);       // If the circles aren't tangential, calculate the second       // intersection       if (distance != radius0 + radius1) {         intersection = new Point2D.Double(             x2 - h * (y1 - y0) / distance, y2 + h * (x1 - x0)                 / distance);         angle0ToIntersection = toDegrees(atan2(-(intersection.y - y0),             intersection.x - x0));         angle1ToIntersection = toDegrees(atan2(-(intersection.y - y1),             intersection.x - x1));         if (arc0.containsAngle(angle0ToIntersection)             && arc1.containsAngle(angle1ToIntersection))           ret.add(intersection);       }     }     return ret;   }   public static Vector<Point2D> getCrossings(Line2D line0, Line2D line1) {     Vector<Point2D> ret = new Vector<Point2D>();     if (line0.intersectsLine(line1)) {       Point2D.Double intersection = new Point2D.Double(0.0, 0.0);       double xDiff0 = line0.getX2() - line0.getX1();       double xDiff1 = line1.getX2() - line1.getX1();       double yDiff0 = line0.getY2() - line0.getY1();       double yDiff1 = line1.getY2() - line1.getY1();       double xDiff2 = line0.getX1() - line1.getX1();       double yDiff2 = line0.getY1() - line1.getY1();       double div = yDiff1 * xDiff0 - xDiff1 * yDiff0;       double u = (xDiff1 * yDiff2 - yDiff1 * xDiff2) / div;       intersection.x = line0.getX1() + u * xDiff0;       intersection.y = line0.getY1() + u * yDiff0;       ret.add(intersection);     }     return ret;   }   public static boolean isBetween(Point2D a, Point2D b, Point2D c) {     double u = c.getX() - a.getX();     double v = c.getY() - a.getY();     double tx = (b.getX() - a.getX()) / u;     double ty = (b.getY() - a.getY()) / v;     return (tx > 0 && tx < 1) || (ty > 0 && ty < 1);   }   public static Point2D midpoint(double x0, double y0, double x1, double y1) {     return new Point2D.Double((x1 + x0) / 2.0, (y1 + y0) / 2.0);   }   public static double slope(double x0, double y0, double x1, double y1) {     return (y1 - y0) / (x1 - x0);   }   public static double slope(Line2D line) {     return slope(line.getX1(), line.getY1(), line.getX2(), line.getY2());   } }