geometry - (Godot 引擎)使用 Geometry 的 merge_polygons_2d() 方法合并两个以上的多边形

Question

考虑以下场景:给定 n 个 Polygon2D 节点，它们的行为类似于“阴影”(黑色，alpha 值减半)，如何使用 merge_polygons_2d() 方法将所有这些节点组合成一个 Polygon2D 节点？

3 个叠加多边形的示例。

使用以下硬编码代码，我成功地将所有三个多边形合并为一个。但是我无法弄清楚如何通过迭代使过程自动化，以避免我的方法出现在例如要合并超过 10.. 20.. 多边形的情况下。

func Merge_Map_Shadows() -> void:
# Get all "shadow" polygons and store them in an array,
# then apply xform transform in order to retain it's position and rotation.
# After that, delete the original shadow.
if Map_Shadows.get_child_count() > 0:
    var _detected_shadows: Array = []
    for _shadow in Map_Shadows.get_children():
        var _transformed_polygon: PoolVector2Array = []
        for _vector in _shadow.polygon: _transformed_polygon.append(_shadow.transform.xform(_vector))
        _detected_shadows.append(_transformed_polygon)
        _shadow.call_deferred("queue_free")
    
    # Create the "master shadow" node
    var _master_shadow: Polygon2D = Polygon2D.new() ; _master_shadow.color = Color.black ; _master_shadow.color.a = 0.5
    
    # Manually merge two "shadows" to the third and than apply the result to the master node
    var _merged_shadow_1: Array = []
    var _merged_shadow_2: Array = []
    _merged_shadow_1 = Geometry.merge_polygons_2d(_detected_shadows[0], _detected_shadows[2])
    _merged_shadow_2 = Geometry.merge_polygons_2d(_merged_shadow_1[0], _detected_shadows[1])
    _master_shadow.set_polygon(_merged_shadow_2.front())
    
    Map_Shadows.add_child(_master_shadow)

结果正是我想要的。

节点结构上的多边形合并过程前后。

谢谢，迈克。

Answer 1

因为您要删除和添加同一节点的子节点。我会利用 child 的名单。

在我们开始之前，我们需要记住几件事:

• 并非所有节点都是Polygon2D .
• 不是全部Polygon2D重叠。
• Polygon2D节点可能应用了非身份转换。

计划是就地合并多边形。我将列出需要删除的多边形。稍后会回来。

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让我们从迭代子列表开始。我使用整数索引的原因稍后会有意义，所以我有:

for child_index in Map_Shadows.get_child_count():
    pass

我们当然需要 child ，所以:

for child_index in Map_Shadows.get_child_count():
    var child = Map_Shadows.get_child(child_index)

但我们需要确保它是一个 Polygon2D

for child_index in Map_Shadows.get_child_count():
    var child = Map_Shadows.get_child(child_index)
    var found_polygon:Polygon2D = child as Polygon2D
    if found_polygon == null:
        continue

此外，由于我们将从同一个列表中删除，我们需要考虑它可能正在排队等待删除:

for child_index in Map_Shadows.get_child_count():
    var child = Map_Shadows.get_child(child_index)
    var found_polygon:Polygon2D = child as Polygon2D
    if found_polygon == null or found_polygon.is_queued_for_deletion():
        continue

---

接下来我们需要检查 child 是否应用了非身份转换，如果有，则撤消它:

if found_polygon.transform != Transform2D.IDENTITY:
    var transformed_polygon = found_polygon.transform.xform(found_polygon.polygon)
    found_polygon.transform = Transform2D.IDENTITY
    found_polygon.polygon = transformed_polygon

请注意，我们不需要遍历多边形的点。

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现在我们将尝试将多边形与我们已经看到的所有多边形合并。为此，我们需要另一个循环。它看起来就像第一个，除了它上升到当前索引。 这就是我使用索引进行迭代的原因。

    for child_subindex in child_index:
        var other_child = Map_Shadows.get_child(child_subindex)
        var other_found_polygon:Polygon2D = other_child as Polygon2D
        if other_found_polygon == null or other_found_polygon.is_queued_for_deletion():
            continue

现在我们尝试合并:

        var merged_polygon = Geometry.merge_polygons_2d(found_polygon.polygon, other_found_polygon.polygon)

如果它们合并，我们得到一个包含单个项目(合并的多边形)的数组，如果不是这样，它们就不会合并。因此:

    if merged_polygon.size() != 1:
        continue

最后，当它们合并时，我们将删除当前的多边形(好吧，我们将把它放在一个数组中以便稍后删除它)并将另一个设置为合并后的多边形:

    other_found_polygon.polygon = merged_polygon[0]
    polygons_to_remove.append(found_polygon)
    break

我在这里中断，因为我们已经找到一个多边形来合并当前多边形。无需继续寻找。

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当然，单次遍历多边形可能不会完成所有合并。所以把整个东西放在一个 while(true) 里看起来像这样的循环:

var polygons_to_remove:Array
while(true):
    polygons_to_remove = []

    # the rest of the code here

    if polygons_to_remove.size() == 0:
        break

    for polygon_to_remove in polygons_to_remove:
        polygon_to_remove.queue_free()

正如我在开始时所说，我们保留了一个需要删除的多边形列表(好吧，一个数组)。

如果我们没有合并任何多边形，那么我们也不必删除任何多边形。这意味着我们完成了。这就是为什么我们 break来自 while(true)当要删除的多边形列表为空时循环。

当然，如果列表不为空，我们实际上需要删除那些节点。所以调用queue_free在他们。不，我们不需要 call_deferred ，其实我们并不想要call_deferred因为我们正在检查 is_queued_for_deletion , 所以我们需要他们立即排队。

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因为人们喜欢复制和粘贴，所以这是完整的相关代码:

var polygons_to_remove:Array
while(true):
    polygons_to_remove = []
    for child_index in Map_Shadows.get_child_count():
        var child = Map_Shadows.get_child(child_index)
        var found_polygon:Polygon2D = child as Polygon2D
        if found_polygon == null or found_polygon.is_queued_for_deletion():
            continue

        if found_polygon.transform != Transform2D.IDENTITY:
            var transformed_polygon = found_polygon.transform.xform(found_polygon.polygon)
            found_polygon.transform = Transform2D.IDENTITY
            found_polygon.polygon = transformed_polygon

        for child_subindex in child_index:
            var other_child = Map_Shadows.get_child(child_subindex)
            var other_found_polygon:Polygon2D = other_child as Polygon2D
            if other_found_polygon == null or other_found_polygon.is_queued_for_deletion():
                continue

            var merged_polygon = Geometry.merge_polygons_2d(found_polygon.polygon, other_found_polygon.polygon)
            if merged_polygon.size() != 1:
                continue

            other_found_polygon.polygon = merged_polygon[0]
            polygons_to_remove.append(found_polygon)
            break

    if polygons_to_remove.size() == 0:
        break

    for polygon_to_remove in polygons_to_remove:
        polygon_to_remove.queue_free()

是的，我测试了那个东西。有用。但是，我假设这些都是表现良好的多边形。可能存在边缘情况。特别是我没有使用 Polygon2D 进行测试少于三个顶点，一个Polygon2D与 invert_enable , 或 Polygon2D与 polygons设置(参见 What does Polygon2D's polygons property do? )。

我还可以想到进一步的优化:我们只需要检查在先前 channel 中合并的多边形之间的进一步合并。如果一个多边形完成了一个 channel 而没有合并，这意味着它是孤立的，我们不需要继续检查那个。