# LibPolygonCore

**Repository Path**: boolerule/LibPolygonCore

## Basic Information

- **Project Name**: LibPolygonCore
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-09-18
- **Last Updated**: 2026-09-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# LibPolygonCore

基于 CuraEngine 提取的 2D 几何计算库，提供多边形布尔运算、偏移、简化、空间索引、变宽线支持等完整的几何算法体系。

## 功能特性

| 类别 | 功能 |
|------|------|
| **基础类型** | 2D/3D 整数坐标点 (`Point2LL`/`Point3LL`)、浮点坐标、坐标单位转换 |
| **几何基元** | 开放折线 (`OpenPolyline`)、闭合折线 (`ClosedPolyline`)、多边形 (`Polygon`) |
| **形状集合** | `Shape`（带孔洞的复杂形状）、`SingleShape`（单连通区域）、`MixedLinesSet`（混合线集） |
| **布尔运算** | 并集、差集、交集、异或（基于 ClipperLib） |
| **偏移操作** | 内缩/外扩、多重偏移、管状形状生成 |
| **空间索引** | `AABB` 包围盒、`SparseGrid` 稀疏网格、`SparsePointGrid`/`SparseLineGrid` |
| **几何算法** | 线段交点/距离/碰撞 (`LinearAlg2D`)、折线简化 (`Simplify`)、多边形工具 (`PolygonUtils`) |
| **路径工具** | 折线缝合 (`PolylineStitcher`)、多边形桥接 (`PolygonConnector`) |
| **变宽线** | `ExtrusionLine`/`ExtrusionJunction` 体系（支持线宽沿路径变化） |

## 依赖

- **ClipperLib** (6.4.2) — 多边形布尔运算引擎，已预编译在 `include/clipper/`
- **range-v3** (0.12.0) — C++20 ranges 扩展库，header-only 放置在 `include/range-v3/`
- **C++20** 编译器 (MSVC 2022 / GCC 12+ / Clang 16+)

## 快速开始

```powershell
# 配置（Visual Studio 2022）
cmake -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -S . -B build

# 构建
cmake --build build --config Debug
cmake --build build --config Release
```

```bash
# Linux / GCC
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build
```

## 目录结构

```
LibPolygonCore/
├── CMakeLists.txt          # 构建配置
├── include/                # 公有头文件（43 个）
│   ├── clipper/            # ClipperLib 预编译库
│   ├── range-v3/           # range-v3 header-only 库
│   └── *.h                 # 几何类型与算法头文件
├── src/                    # 实现文件（27 个 .cpp）
├── test/                   # 测试程序与 SVG 调试工具
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── main.cpp            # 测试入口（63 项测试）
│   ├── SVG.h / SVG.cpp     # SVG 可视化调试模块
│   └── svg_output/         # 测试生成的 SVG 文件
├── UserGuide.md            # 详细使用指南
└── README.md               # 本文件
```

## 构建指南

### Windows (MSVC)

1. 安装 Visual Studio 2022（含"使用 C++ 的桌面开发"工作负载）
2. 安装 CMake 3.21+
3. 确保 `include/clipper/lib/` 下有 `polyclipping.lib` 和 `polyclippingd.lib`

```powershell
cmake -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -S . -B build
cmake --build build --config Release
```

### 使用 FetchContent（无需预装依赖）

修改 `CMakeLists.txt` 将 Clipper 和 range-v3 改为 FetchContent：

```cmake
include(FetchContent)

FetchContent_Declare(clipper
    URL https://github.com/AngusJohnson/Clipper/archive/refs/tags/6.4.2.zip
)
FetchContent_MakeAvailable(clipper)

FetchContent_Declare(range-v3
    URL https://github.com/ericniebler/range-v3/archive/refs/tags/0.12.0.zip
)
set(RANGE_V3_TESTS OFF)
set(RANGE_V3_EXAMPLES OFF)
FetchContent_MakeAvailable(range-v3)
```

## 使用示例

```cpp
#include "Point2LL.h"
#include "Polygon.h"
#include "Shape.h"
#include "Simplify.h"

using namespace bzgeom;

int main()
{
    // 构造 10×10mm 正方形（单位：微米）
    Polygon square({
        Point2LL(0, 0),
        Point2LL(MM2INT(10), 0),
        Point2LL(MM2INT(10), MM2INT(10)),
        Point2LL(0, MM2INT(10))
    }, false);

    // 计算面积（100mm² = 100,000,000 μm²）
    double area = square.area();

    // 向外偏移 1mm
    Shape offset = square.offset(MM2INT(1));

    // 布尔运算
    Shape s1(square);
    Polygon other({ Point2LL(5000, 0), Point2LL(15000, 0),
                    Point2LL(15000, 10000), Point2LL(5000, 10000) }, false);
    Shape union_result = s1.unionPolygons(Shape(other));

    // 简化过密的顶点
    Simplify simplifier(MM2INT(2), MM2INT(0.1), MM2INT(0.1));
    Polygon simplified = simplifier.polygon(offset[0]);

    return 0;
}
```

## 测试

```powershell
# 构建并运行测试
cmake --build build --config Debug --target bzgeom_test
.\build\test\Debug\bzgeom_test.exe
```

测试程序覆盖 Point2LL、Polygon、Shape、AABB、Simplify、ExtrusionLine、LinearAlg2D 共 7 大类 63 项断言，并自动生成 SVG 可视化文件到 `svg_output/` 目录。

## 坐标系约定

- **单位**: 全部使用微米 (`int64_t`)，通过 `MM2INT(n)` / `INT2MM(n)` 与毫米互转
- **方向**: 逆时针 (CCW) = 外轮廓（正面积），顺时针 (CW) = 孔洞（负面积）
- **闭合**: 默认为隐式闭合（首尾自动有闭合线段），与 ClipperLib 一致