// ref: https://doi.org/10.3138/FM57-6770-U75U-7727
public static List <T> SimplifyByDouglasPeucker <T>(List <T> pointList, SimplificationParamters parameters /*, double threshold, bool retain3Points = false*/) where T : IPoint
{
var result = new List <T>();
if (pointList == null || pointList.Count < 2)
{
return(result);
}
if (pointList.Count == 2)
{
return(pointList);
}
//to handle lines with the same start and end
if (pointList.First().Equals(pointList.Last()))
{
//return DivideForDouglasPeucker(pointList, threshold, pointList.Count / 2);
return(DivideForDouglasPeucker(pointList, parameters, pointList.Count / 2));
}
var numberOfPoints = pointList.Count;
//
double maxSemiPerpendicularDistance = 0;
int maxIndex = 0;
//1399.06.23
//در این جا برای سرعت بیش‌تر مقدار فاصله استفاه
//نمی‌شود بلکه توان دوم آن استفاده می‌شود. این
//روش باعث می‌شود در محاسبات از تابع جزر استفاده
//نشود
//double effectiveThreshold = threshold * threshold;
double effectiveThreshold = parameters.DistanceThreshold.Value /** parameters.DistanceThreshold.Value*/;
for (int i = 1; i < numberOfPoints - 1; i++)
{
var semiPerpendicularDistance = SpatialUtility.GetPointToLineSegmentDistance(pointList[0], pointList[numberOfPoints - 1], pointList[i]);
if (semiPerpendicularDistance > maxSemiPerpendicularDistance)
{
maxIndex = i;
maxSemiPerpendicularDistance = semiPerpendicularDistance;
}
}
if (maxSemiPerpendicularDistance > effectiveThreshold)
{
return(DivideForDouglasPeucker(pointList, parameters, maxIndex));
}
else
{
return(new List <T> {
pointList[0], pointList[numberOfPoints - 1]
});
}
}
// http://psimpl.sourceforge.net/reumann-witkam.html
public static List <T> SimplifyByReumannWitkam <T>(List <T> pointList, SimplificationParamters parameters) where T : IPoint
{
var result = new List <T>();
if (pointList == null || pointList.Count < 2)
{
return(result);
}
if (pointList.Count == 2)
{
return(pointList);
}
var numberOfPoints = pointList.Count;
//1399.06.23
//در این جا برای سرعت بیش‌تر مقدار فاصله استفاه
//نمی‌شود بلکه توان دوم آن استفاده می‌شود. این
//روش باعث می‌شود در محاسبات از تابع جزر استفاده
//نشود
//double effectiveThreshold = threshold * threshold;
double effectiveThreshold = parameters.DistanceThreshold.Value /** parameters.DistanceThreshold.Value*/;
result.Add(pointList[0]);
int startIndex = 0;
int middleIndex = 1;
for (int i = 2; i < numberOfPoints; i++)
{
var semiPerpendicularDistance = SpatialUtility.GetPointToLineSegmentDistance(pointList[startIndex], pointList[middleIndex], pointList[i]);
if (semiPerpendicularDistance > effectiveThreshold)
{
result.Add(pointList[i - 1]);
startIndex = i - 1;
middleIndex = i;
}
}
if (parameters.Retain3Points && result.Count == 1)
{
result.Add(pointList[pointList.Count() / 2]);
}
result.Add(pointList.Last());
return(result);
}
//private static List<T> DivideForDouglasPeucker<T>(List<T> pointList, double threshold, int divideIndex) where T : IPoint
//{
// var result = new List<T>();
// var leftList = pointList.Take(divideIndex + 1).ToList();
// result = SimplifyByDouglasPeucker(leftList, threshold);
// var rightList = pointList.Skip(divideIndex).ToList();
// var rightResult = SimplifyByDouglasPeucker(rightList, threshold);
// result.AddRange(rightResult.Skip(1));
// return result;
//}
private static bool AnyPerpendicularDistanceExceedTolerance <T>(List <T> pointList, double threshold) where T : IPoint
{
for (int i = 1; i < pointList.Count - 1; i++)
{
var semiPerpendicularDistance = SpatialUtility.GetPointToLineSegmentDistance(pointList[0], pointList[pointList.Count - 1], pointList[i]);
if (semiPerpendicularDistance >= threshold)
{
return(true);
}
}
return(false);
}
// 1400.05.20
public static List <T> SimplifyByBeforeOpeningWindow <T>(List <T> points, SimplificationParamters parameters /*, double threshold, bool retain3Points = false*/) where T : IPoint
{
if (points == null || points.Count == 0)
{
return(null);
}
else if (points.Count == 2)
{
return(points);
}
List <T> result = new List <T>();
result.Add(points.First());
// 1400.05.20
//در این جا برای سرعت بیش‌تر مقدار فاصله استفاه
//نمی‌شود بلکه توان دوم آن استفاده می‌شود. این
//روش باعث می‌شود در محاسبات از تابع جزر استفاده
//نشود
double effectiveThreshold = parameters.DistanceThreshold.Value /* * parameters.DistanceThreshold.Value*/;
int startIndex = 0, middleIndex = 1, endIndex = 2;
while (endIndex < points.Count)
{
while (middleIndex < endIndex)
{
var semiDistance = SpatialUtility.GetPointToLineSegmentDistance(points[startIndex], points[endIndex], points[middleIndex]);
if (semiDistance > effectiveThreshold)
{
result.Add(points[endIndex - 1]);
startIndex = endIndex - 1;
middleIndex = startIndex + 1;
// after breaking it will increment by 1 6 lines below
endIndex = middleIndex;
break;
}
middleIndex++;
}
endIndex++;
middleIndex = startIndex + 1;
}
if (parameters.Retain3Points && result.Count == 1)
{
result.Add(points[points.Count() / 2]);
}
if (result.Last().DistanceTo(points.Last()) != 0)
{
result.Add(points.Last());
}
return(result);
}
// 1400.05.11
// http://psimpl.sourceforge.net/perpendicular-distance.html
// Ekdemir, S., Efficient Implementation of Polyline Simplification for Large Datasets and Usability Evaluation.
// Master’s thesis, Uppsala University, Department of Information Technology, 2011
public static List <T> SimplifyByPerpendicularDistance <T>(List <T> points, SimplificationParamters parameters /*, double threshold, bool retain3Points = false*/) where T : IPoint
{
if (points == null || points.Count == 0)
{
return(null);
}
else if (points.Count == 2)
{
return(points);
}
List <T> result = new List <T>();
result.Add(points.First());
// 1400.06.05
// استفاده از مقدار توان دوم در مقایسه مشکل‌ساز
// نخواهد بود چون در هر حال تابع توان دوم هم
// اکیدا صعودی است و توان دوم هیچ مقداری از توان
// دوم مقدار کم‌تر از خودش، بیش‌تر نخواهد شد. اما
// برای این‌که مقایسه سرعت درست انجام شود
// استفاده از توان دوم متوقف شد.
// 1400.05.11
//در این جا برای سرعت بیش‌تر مقدار فاصله استفاه
//نمی‌شود بلکه توان دوم آن استفاده می‌شود. این
//روش باعث می‌شود در محاسبات از تابع جزر استفاده
//نشود
//double effectiveThreshold = threshold * threshold;
double effectiveThreshold = parameters.DistanceThreshold.Value /** parameters.DistanceThreshold.Value*/;
for (int i = 0; i < points.Count - 2; i++)
{
var perpendicularDistance = SpatialUtility.GetPointToLineSegmentDistance(points[i], points[i + 2], points[i + 1]);
if (perpendicularDistance > effectiveThreshold)
{
result.Add(points[i + 1]);
}
// 1400.06.05
// نقطه حذف شده به عنوان نقطه شروع استفاده نمی‌شود
// این روش در بهترین حالت ۵۰ درصد فشرده سازی ایجاد
// می کند
else
{
result.Add(points[i + 2]);
i++;
}
}
if (parameters.Retain3Points && result.Count == 1)
{
result.Add(points[points.Count() / 2]);
}
if (result.Last().DistanceTo(points.Last()) != 0)
{
result.Add(points.Last());
}
return(result);
}