Найти ближайшую точку в полилинии/пути

Мне нужно найти ближайшую точку из заданного CLLocationCoordinate2D в массиве GMSPolyline. Я могу преобразовать это в GMSPath, если это лучше. Есть ли какой-либо готовый метод (или любой репозиторий) для таких вычислений? У меня есть некоторые проблемы с реализацией. Интересно, как создать алгоритм:

1. for all polylines
1.1. find smallest distance between polyline and touch point, save CLLocationCoordinate2D
2. for all distances from point 1.1.
2.1. find the shortest one, it CLLocationCoordinate2D is our point

Теперь вопрос в том, как достичь точки 1.1..?

Основываясь на вопросе о минимальном расстоянии SOF, я написал такой код:

- (void)findNearestLineSegmentToCoordinate:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
    GMSPolyline *bestPolyline;
    double bestDistance = DBL_MAX;
    CGPoint originPoint = CGPointMake(coordinate.longitude, coordinate.latitude);
    for (GMSPolyline *polyline in self.polylines) {
        polyline.strokeColor = [UIColor redColor]; // TMP

        if (polyline.path.count < 2) { // we need at least 2 points: start and end
            return;
        }
        for (NSInteger index = 0; index < polyline.path.count - 1; index++) {
            CLLocationCoordinate2D startCoordinate = [polyline.path coordinateAtIndex:index];
            CGPoint startPoint = CGPointMake(startCoordinate.longitude, startCoordinate.latitude);
            CLLocationCoordinate2D endCoordinate = [polyline.path coordinateAtIndex:(index + 1)];
            CGPoint endPoint = CGPointMake(endCoordinate.longitude, endCoordinate.latitude);
            double distance = [self distanceToPoint:originPoint fromLineSegmentBetween:startPoint and:endPoint];

            if (distance < bestDistance) {
                bestDistance = distance;
                bestPolyline = polyline;
            }
        }
    }

    bestPolyline.map = nil;
    bestPolyline.strokeColor = [UIColor greenColor]; // TMP
    bestPolyline.map = self.aView.mapView;
}

Тем не менее, проблема заключается в точной точке. Любой алгоритм? Я напишу ответ здесь, когда найду.

Ответы

Ответ 1

Хорошо, мне удалось это написать. Метод nearestPointToPoint:onLineSegmentPointA:pointB:distance: позволяет вам находить ближайшую координату и расстояние между выбранной точкой и линией сегмента (так что линия с началом и концом).

- (CLLocationCoordinate2D)nearestPolylineLocationToCoordinate:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
    GMSPolyline *bestPolyline;
    double bestDistance = DBL_MAX;
    CGPoint bestPoint;
    CGPoint originPoint = CGPointMake(coordinate.longitude, coordinate.latitude);

    for (GMSPolyline *polyline in self.polylines) {
        if (polyline.path.count < 2) { // we need at least 2 points: start and end
            return kCLLocationCoordinate2DInvalid;
        }

        for (NSInteger index = 0; index < polyline.path.count - 1; index++) {
            CLLocationCoordinate2D startCoordinate = [polyline.path coordinateAtIndex:index];
            CGPoint startPoint = CGPointMake(startCoordinate.longitude, startCoordinate.latitude);
            CLLocationCoordinate2D endCoordinate = [polyline.path coordinateAtIndex:(index + 1)];
            CGPoint endPoint = CGPointMake(endCoordinate.longitude, endCoordinate.latitude);
            double distance;
            CGPoint point = [self nearestPointToPoint:originPoint onLineSegmentPointA:startPoint pointB:endPoint distance:&distance];

            if (distance < bestDistance) {
                bestDistance = distance;
                bestPolyline = polyline;
                bestPoint = point;
            }
        }
    }

    return CLLocationCoordinate2DMake(bestPoint.y, bestPoint.x);
}

Метод nearestPolylineLocationToCoordinate: будет просматривать все полилинии (вам просто нужно предоставить полилиний array == self.polylines) и найти лучший.

// taken and modified from: http://stackoverflow.com/info/849211/shortest-distance-between-a-point-and-a-line-segment
- (CGPoint)nearestPointToPoint:(CGPoint)origin onLineSegmentPointA:(CGPoint)pointA pointB:(CGPoint)pointB distance:(double *)distance {
    CGPoint dAP = CGPointMake(origin.x - pointA.x, origin.y - pointA.y);
    CGPoint dAB = CGPointMake(pointB.x - pointA.x, pointB.y - pointA.y);
    CGFloat dot = dAP.x * dAB.x + dAP.y * dAB.y;
    CGFloat squareLength = dAB.x * dAB.x + dAB.y * dAB.y;
    CGFloat param = dot / squareLength;

    CGPoint nearestPoint;
    if (param < 0 || (pointA.x == pointB.x && pointA.y == pointB.y)) {
        nearestPoint.x = pointA.x;
        nearestPoint.y = pointA.y;
    } else if (param > 1) {
        nearestPoint.x = pointB.x;
        nearestPoint.y = pointB.y;
    } else {
        nearestPoint.x = pointA.x + param * dAB.x;
        nearestPoint.y = pointA.y + param * dAB.y;
    }

    CGFloat dx = origin.x - nearestPoint.x;
    CGFloat dy = origin.y - nearestPoint.y;
    *distance = sqrtf(dx * dx + dy * dy);

    return nearestPoint;
}

Вы можете использовать его, например, в:

- (void)mapView:(GMSMapView *)mapView didEndDraggingMarker:(GMSMarker *)marker {
    marker.position = [self nearestPolylineLocationToCoordinate:marker.position];
}