Java 直线穿过矩形-如何找到交叉点？

我在画布上画了一个矩形，从矩形的中心到坐标空间中的某个随机点画了一条线

现在，我想用矩形内的长度截断这条线，使这条线从矩形边缘开始

我怎么能这样做

示例

• 矩形可以由两个点定义：

  Pstart（1，3）

  ，

  Pend（3，
  1） 

• 中心点可以计算为：

  P（2,2）

• 现在从

  P（2，2）

  到

  Q（10，2）

  画一条线

我知道矩形的宽度是2，我可以告诉行从

p（4，2）

开始，而不是

p（2，2）

当点不平行于其中一个XY轴时，这会变得更加复杂。此外，对于对角线，矩形内的长度将不同

如何计算直线点相对于矩形中心和直线端点的起点偏移

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可能我必须找到直线与矩形相交的点，然后让直线从交叉点开始。但是我怎样才能得到这一点呢？

矩形的顶点：a，b，c，d。表示每个坐标的x和y坐标，如ax、ay等

直线的端点：x，y

该线跟随y=mx+b，向上或向下、向右或向左移动。这样可以将交叉的可能矩形边缩小到2

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使用y=mx+b确定其穿过水平线的垂直坐标，以及其穿过垂直线的水平分量。要么只有一个实际位于矩形上（即，包含在一个矩形边内），要么在一个角相交。

老实说，我不懂数学，但是

基本上，你有5行。矩形的原始行和4行。所以，如果你把它分解成一个简单的直线相交的问题，它应该会变得容易一点

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.geom.Ellipse2D;
import java.awt.geom.Line2D;
import java.awt.geom.Point2D;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;

public class IntersectPoint {

    public static void main(String[] args) {
        new IntersectPoint();
    }

    public IntersectPoint() {
        EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
                } catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException | UnsupportedLookAndFeelException ex) {
                }

                JFrame frame = new JFrame("Testing");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setLayout(new BorderLayout());
                frame.add(new TestPane());
                frame.pack();
                frame.setLocationRelativeTo(null);
                frame.setVisible(true);
            }
        });
    }

    public class TestPane extends JPanel {

        @Override
        public Dimension getPreferredSize() {
            return new Dimension(200, 200);
        }

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);

            int x = (int) (getWidth() * 0.2f);
            int y = (int) (getHeight() * 0.2f);
            int width = (int) (getWidth() * 0.6f);
            int height = (int) (getHeight() * 0.6f);

            int x1 = x;
            int y1 = 0;
            int x2 = x + width;
            int y2 = getHeight();

            Line2D line = new Line2D.Double(x1, y1, x2, y2);
            Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(x, y, width, height);

            Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
            g2d.draw(rect);
            g2d.draw(line);

            g2d.setColor(Color.RED);
            Point2D[] ps = getIntersectionPoint(line, rect);
            for (Point2D p : ps) {
                if (p != null) {
                    g2d.fill(new Ellipse2D.Double(p.getX() - 4, p.getY() - 4, 8, 8));
                }
            }
            g2d.dispose();

        }

        public Point2D[] getIntersectionPoint(Line2D line, Rectangle2D rectangle) {

            Point2D[] p = new Point2D[4];

            // Top line
            p[0] = getIntersectionPoint(line,
                            new Line2D.Double(
                            rectangle.getX(),
                            rectangle.getY(),
                            rectangle.getX() + rectangle.getWidth(),
                            rectangle.getY()));
            // Bottom line
            p[1] = getIntersectionPoint(line,
                            new Line2D.Double(
                            rectangle.getX(),
                            rectangle.getY() + rectangle.getHeight(),
                            rectangle.getX() + rectangle.getWidth(),
                            rectangle.getY() + rectangle.getHeight()));
            // Left side...
            p[2] = getIntersectionPoint(line,
                            new Line2D.Double(
                            rectangle.getX(),
                            rectangle.getY(),
                            rectangle.getX(),
                            rectangle.getY() + rectangle.getHeight()));
            // Right side
            p[3] = getIntersectionPoint(line,
                            new Line2D.Double(
                            rectangle.getX() + rectangle.getWidth(),
                            rectangle.getY(),
                            rectangle.getX() + rectangle.getWidth(),
                            rectangle.getY() + rectangle.getHeight()));

            return p;

        }

        public Point2D getIntersectionPoint(Line2D lineA, Line2D lineB) {

            double x1 = lineA.getX1();
            double y1 = lineA.getY1();
            double x2 = lineA.getX2();
            double y2 = lineA.getY2();

            double x3 = lineB.getX1();
            double y3 = lineB.getY1();
            double x4 = lineB.getX2();
            double y4 = lineB.getY2();

            Point2D p = null;

            double d = (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4);
            if (d != 0) {
                double xi = ((x3 - x4) * (x1 * y2 - y1 * x2) - (x1 - x2) * (x3 * y4 - y3 * x4)) / d;
                double yi = ((y3 - y4) * (x1 * y2 - y1 * x2) - (y1 - y2) * (x3 * y4 - y3 * x4)) / d;

                p = new Point2D.Double(xi, yi);

            }
            return p;
        }
    }
}

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查看用于按矩形进行线裁剪的解决方案。

此页上有一组解决方案：在该页上选择对您最有意义的解决方案，然后开始使用。实际上，您可以只使用

y=mx

，因为线从矩形的中心开始。我还没有完全计算出数学，但我认为这不起作用。“b”偏移告诉您x=0的“y”坐标，即斜率为“m”的直线的垂直位置。在一般情况下，这肯定会影响哪个矩形边与直线相交。我不假设这些点中的任何一个都在原点。是的，如果矩形以原点为中心，则只能假设b=0。如果知道其中一条直线是垂直的或水平的，则getIntersectionPoint（）函数可以大大简化，您可以这样做。