これは、頂点のリストを含む Polygon クラス用に C# で作成した実装です。地球の曲率は考慮されていません。むしろ、これを実行する前に、ポリゴンを小さなセグメントに前処理します。
このアルゴリズムのパフォーマンスは非常に優れています。数千のエッジを持つポリゴンでも、デスクトップでは約 1 ~ 2 ミリ秒で完了します。
コードはかなり最適化されているため、疑似コードほど読みやすくはありません。
public bool Contains(GeoLocation location)
{
if (!Bounds.Contains(location))
return false;
var lastPoint = _vertices[_vertices.Length - 1];
var isInside = false;
var x = location.Longitude;
foreach (var point in _vertices)
{
var x1 = lastPoint.Longitude;
var x2 = point.Longitude;
var dx = x2 - x1;
if (Math.Abs(dx) > 180.0)
{
// we have, most likely, just jumped the dateline (could do further validation to this effect if needed). normalise the numbers.
if (x > 0)
{
while (x1 < 0)
x1 += 360;
while (x2 < 0)
x2 += 360;
}
else
{
while (x1 > 0)
x1 -= 360;
while (x2 > 0)
x2 -= 360;
}
dx = x2 - x1;
}
if ((x1 <= x && x2 > x) || (x1 >= x && x2 < x))
{
var grad = (point.Latitude - lastPoint.Latitude) / dx;
var intersectAtLat = lastPoint.Latitude + ((x - x1) * grad);
if (intersectAtLat > location.Latitude)
isInside = !isInside;
}
lastPoint = point;
}
return isInside;
}
基本的な考え方は、テスト対象のポイントの「x」位置にまたがる多角形のすべてのエッジを見つけることです。次に、ポイントの上に伸びる垂直線と交差する数を見つけます。偶数がポイントの上を横切る場合、ポリゴンの外側にいます。奇数が上を横切る場合は、内側です。