Geometry 线段交点代码的精度问题

我正在调试我编写的一个算法，该算法通过识别所有交点并绕外围行走，将复杂的自相交多边形转换为简单多边形

我编写了一系列随机数据生成压力测试，在这一次中，我遇到了一个有趣的情况，导致我的算法在正确运行了数千次之后失败

double fRand(double fMin, double fMax)
{
    double f = (double)rand() / RAND_MAX; // On my machine RAND_MAX = 2147483647
    return fMin + f * (fMax - fMin);
}
// ... testing code below:  
srand(1);
for(int j=3;j<5000;j+=5) {
    std::vector<E_Point> geometry;
    for(int i=0;i<j;i++) {
        double radius = fRand(0.6,1.0);
        double angle = fRand(0,2*3.1415926535);
        E_Point pt(cos(angle),sin(angle));
        pt *= radius;
        geometry.push_back(pt); // sending in a pile of shit
    }
    // run algorithm on this geometry

输出：

Starting Test intersection_precision_test, at Polygon.cpp:1830
1: <0.3617803309457128,0.8888024564015979>
2: <0.3617803309457128,0.8888024564015979>
3: <0.3617803314022162,0.8888024239374175>
4: <0.3617803314022162,0.8888024239374175>
rev: <0.3617803635476076,0.8888024344185281>
revf1: <0.3617803313928456,0.8888024246235207>
revf2: <0.3617803635476076,0.8888024344185281>
revfboth: <0.3617803313928456,0.8888024246235207>

在多边形处开始测试交点\u精度\u测试。cpp:1830
1: 
2: 
三：
4: 
修订版：
revf1：
revf2：
revfboth：

我是否真的用完了尾数位，或者我可以用更智能的算法做得更好

---

这里的问题是，对于我来说，没有简单的方法来确定一个顶点何时被设置得非常靠近另一条直线。我不介意移动它，甚至完全用核武器，因为这两种东西都不会把我搞砸

如果您将浮点中间值（ua、ub、denom）更改为双精度，并打印ua值（除法后），您将得到以下结果：

0x1.f864ab6b36458p-1 in the first case
0x1.f864af01f2037p-1 in the second case

0.9999960389052315
5.904388076838819e-06

我已经用十六进制打印了它们，以便于查看位。这两个值在前22位一致（

1.f864a

加上

b

和

f

的高位）。浮点数只有23位有效位！毫不奇怪，如果你用浮点数计算中间值，它们会四舍五入得到相同的答案

在这种情况下，您可能可以通过使用double而不是float计算中间产物来解决这个问题。（我让我的point struct对x和y使用double。如果使用float，我不知道计算double中的中间值是否有帮助。）

但是，如果垂直段通过的距离更接近两个水平段的交点，则可能仍然需要比双精度更高的精度

如果垂直线段正好通过水平线段的共享端点，您会怎么做？我想你处理这个案子是对的

如果您查看ub值（除法后），使用双精度计算，您将得到以下结果：

0x1.f864ab6b36458p-1 in the first case
0x1.f864af01f2037p-1 in the second case

0.9999960389052315
5.904388076838819e-06

这意味着交点非常非常靠近水平线段的共享端点

---

这就是我认为你能做的。每次计算交点时，请查看ub。如果距离1足够近，请将端点移动到交点。然后，首先将交叉口视为一个完全通过的情况。您实际上不必更改数据，但必须将共享端点的两个线段的端点视为已移动，这意味着当前的交叉测试和下一条线段的测试。

我真是个傻瓜，因为我没有注意到该函数中的浮点变量。但正如我提到的，我不认为使用双精度是万能的。你说得对。没有任何东西可以阻止顶点非常靠近另一个线段，并再次产生相同的问题。但是在我修正它之后，在我的函数中没有更多的浮动，相交结果不再到处都是。如果这个问题真的再次出现，我将看看如何使用

ub

值。否则我还有更重要的事要做。