Algorithm to generate parallel path inside polygon

A path is defined as a list of 2D points (x,y) (and may be open or closed).

Given a path p, what is an algorithm which generates a path p’ which is “inside” p and at constant offset to p i.e. each line segment of p’ is parallel to the corresponding line segment of p.

6

Well, this turns out to be non-trivial extension of Veldaeven’s solution.

For each sequence of 3 points, calculate the 2 vectors between them, as suggested by Veldaeven.

Find the angle between the two vectors by adding the angles from the x axis – (nb do not use dot product which always returns an angle less than pi and hence is too symmetrical for our problem).

Halve this angle. This is the perpendicular bisector along which the resulting vector will lie.

Now to calculate which quadrant to draw the point in (the “which side” problem). Find the difference between the 2 vectors. If the gradient of this (i.e. the “double derivative”) is positive then the path is going back on itself through a maximum: add pi/2. If the gradient is negative, the path is going through a minimum: subtract pi / 2

innerWallClockwise :: Float -> V2 Float -> [Point V2 Float] -> [V2 Float]

innerWallClockwise w acc (p : p' : p'' : ps) = 

 let v = p' .-. p
  v' = p'' .-. p'
  d2v = v' .-. v
  phi = atan2 (v ^. _y) (v ^. _x)
  rho = atan2 (v' ^. _y) (v' ^. _x)
  theta = phi + rho
  d2vtheta = atan2 (d2v ^. _y) (d2v ^. _x)

  theta' = theta / 2 + if d2vtheta > 0 then pi / 2 else (-1) * pi / 2
  v''' = w *^ angle theta'
  v'''' = acc .+^ v'''
in
  if ps == [] then [v''''] else v'''' : (innerWallClockwise w (acc .+^ v') (p' : p'' : (head ps) : (tail ps)))

Let’s give it a simple rectangular path

let path=[P (V2 0 0), P(V2 0 5), P(V2 5 5), P (V2 5 (-5)), P (V2 0 (-5))]

Try out our function:

innerWallClockwise 1 (V2 0 5) path

=> [V2 0.70710677 4.2928934,V2 4.2928934 4.2928934,V2 4.2928934 (-4.2928934)]

Yes, the points are all inside the input path at a distance of sqrt(2) from the vertex.

NB all methods using e.g. the cross product of the two vectors are too symmetrical.

Hopefully this will help someone in the future.

I don’t know of a formal algorithm. I implemented this once long ago. The algorithm depends on not only the enumeration of line segments, but also on the “side” of the line segments that the parallel path is meant to follow. Assume you know the “side”.

My set of line segments was (as you describe) a list of 2d points (x,y).

  1. For each point p, I looked at the two vectors formed by using its
    previous and subsequent points in the enumeration.
  2. I found the angle between these two vectors using a dot product
  3. I split that angle in half, making a third vector that bisected the first two.
    (This is where knowing “what side of the path” comes in)
  4. By setting the magnitude of this third vector to the “constant offset”, you come up with a point p' on the “parallel path” that corresponds to point p
  5. For the endpoints of a path that is not closed, I simply used the constant offset to set the magnitude of a vector perpendicular to the vector formed by the endpoint and its neighboring point.

4

I believe you’re looking for an offset-polygon.

This stackoverflow post details approaches to the problem.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật