Files
cs-map-project/opdracht2/GeoJsonParser.cs

412 lines
17 KiB
C#

using GeoJSON.Net.Geometry;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Numerics;
using System.Reflection;
using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Shapes;
using Point = System.Windows.Point;
namespace opdracht2
{
public static class GeoJsonParser
{
public static double maximumXWaarde,
maximumYWaarde,
minimumXWaarde,
minimumYWaarde,
schaalXWaarde,
schaalYWaarde;
public static double epsilon;
public static List<System.Windows.Shapes.Polygon> TriangulateJsonData(string json,
double x, double y)
{
schaalXWaarde = x;
schaalYWaarde = y;
maximumXWaarde = double.MinValue;
minimumXWaarde = double.MaxValue;
maximumYWaarde = double.MinValue;
minimumYWaarde = double.MaxValue;
List<System.Windows.Shapes.Polygon> returnWaarde = new List<System.Windows.Shapes.Polygon>();
foreach(JObject v in JObject.Parse(json)["features"])
{
try
{
List<Point> EnkelePolygonLijst = new List<Point>();
if (v["geometry"]["type"].ToString() == "MultiPolygon")
{
//TODO nieuwe manier vinden om multipolygons te parsen (dit zijn de geavanceerde polygons die momenteel voor problemen zorgen.
MultiPolygon temp = JsonConvert.DeserializeObject<MultiPolygon>(v["geometry"].ToString());
foreach (GeoJSON.Net.Geometry.Polygon geojsonPolygon in temp.Coordinates)
{
EnkelePolygonLijst = MaakPolygonLijn(MaakPolygonLijst(geojsonPolygon));
returnWaarde.AddRange(maakDriehoeken(EnkelePolygonLijst));
}
}
else
{
EnkelePolygonLijst = MaakPolygonLijn(MaakPolygonLijst(JsonConvert.DeserializeObject<GeoJSON
.Net.Geometry.Polygon>(v["geometry"].ToString())));
returnWaarde.AddRange(maakDriehoeken(EnkelePolygonLijst));
}
Debug.WriteLine("parsed " + v["properties"]["name"]);
}
catch (Exception e)
{
Debug.WriteLine("couldn't parse " + v["properties"]["name"] + "reason : " + e.Message);
}
}
return NormalizePolygon(returnWaarde);
}
private static List<List<Point>> MaakPolygonLijst(GeoJSON.Net.Geometry.Polygon deserializeObject)
{
double tMaxX = double.MinValue, tMaxY = double.MinValue, tMinX = double.MaxValue, tMinY = double.MaxValue;
List<List<Point>> polygonAlsPuntenLijst = new List<List<Point>>();
List<Point> puntenLijst = new List<Point>();
foreach (LineString lineString in deserializeObject.Coordinates)
{
foreach (Position positie in lineString.Coordinates)
{
if (positie.Longitude < tMinX) tMinX = positie.Longitude;
if (positie.Longitude > tMaxX) tMaxX = positie.Longitude;
if (positie.Latitude < tMinY) tMinY = positie.Latitude;
if (positie.Latitude > tMaxY) tMaxY = positie.Latitude;
Point punt = new Point(positie.Longitude, positie.Latitude);
if (!puntenLijst.Contains(punt)) puntenLijst.Add(new Point( positie.Longitude, positie.Latitude));
}
}
double nX = tMaxX - tMinX;
double nY = tMaxY - tMinY;
// versie 1, 1% max verschil lengte punten x OF y
double percent = .01;
//epsilon = ((nX * percent) < (nY * percent)) ? nX * percent : nY * percent;
// versie 2, 1% max verschil gemiddelde lengte x y
epsilon = ((nX + nY) / 2) * percent;
maximumXWaarde = (maximumXWaarde > tMaxX) ? maximumXWaarde : tMaxX;
maximumYWaarde = (maximumYWaarde > tMaxY) ? maximumYWaarde : tMaxY;
minimumXWaarde = (minimumXWaarde < tMinX) ? minimumXWaarde : tMinX;
minimumYWaarde = (minimumYWaarde < tMinY) ? minimumYWaarde : tMinY;
puntenLijst = douglasPeuker(puntenLijst);
polygonAlsPuntenLijst.Add(puntenLijst);
return polygonAlsPuntenLijst;
}
private static List<Ellipse> maakPunten(List<Point> enkelePolygonLijst)
{
List<Ellipse> returnWaarde = new List<Ellipse>();
foreach (Point c in enkelePolygonLijst)
{
Ellipse dot = new Ellipse();
dot.Stroke = Brushes.Black;
dot.StrokeThickness = 1;
dot.Height = 5;
dot.Width = 5;
dot.Fill = new SolidColorBrush(Colors.Black);
dot.Margin = new Thickness(c.X, c.Y, 0, 0);
returnWaarde.Add(dot);
}
return returnWaarde;
}
private static List<System.Windows.Shapes.Polygon> maakDriehoeken(List<Point> polygonLijst)
{
List<System.Windows.Shapes.Polygon> returnWaarde = new List<System.Windows.Shapes.Polygon>();
int i = 0;
int BACKUP = 0;
int BACKBACKUP = polygonLijst.Count;
while (true)
{
if (i >= polygonLijst.Count)
{
i = 0;
if (polygonLijst.Count == BACKBACKUP)
{
BACKUP++;
}
BACKBACKUP = polygonLijst.Count;
}
int punt1Index = i;
int punt2Index = i + 1;
if (punt2Index >= polygonLijst.Count) punt2Index -= polygonLijst.Count;
int punt3Index = i + 2;
if (punt3Index >= polygonLijst.Count) punt3Index -= polygonLijst.Count;
if (polygonLijst.Count < 3)
{
break;
}
double hoek = GetAngle(polygonLijst[punt2Index], polygonLijst[punt1Index], polygonLijst[punt3Index]);
if (hoek < 180)
{
returnWaarde.Add(CreateNewPolygon(polygonLijst[punt2Index], polygonLijst[punt3Index],
polygonLijst[punt1Index]));
polygonLijst.RemoveAt(punt2Index);
Debug.WriteLine("added a triangle, polygonLijst count " + polygonLijst.Count);
i = punt1Index;
BACKUP = 0;
continue;
}
//Debug.WriteLine(hoek);
i++;
if (BACKUP >= polygonLijst.Count)
{
Debug.WriteLine("FUCK, couldnt parse " + polygonLijst.Count + " points");
break;
}
}
return returnWaarde;
}
//https://stackoverflow.com/a/31334882
private static double GetAngle(Point p1, Point p2, Point p3)
{
double waarde = (Math.Atan2(p3.Y - p1.Y, p3.X - p1.X) - Math.Atan2(p2.Y - p1.Y, p2.X - p1.X)) * (180 / Math.PI);
if (waarde < 0)
{
waarde += 360;
}
return waarde;
}
private static System.Windows.Shapes.Polygon CreateNewPolygon(Point punt1, Point punt2, Point punt3)
{
System.Windows.Shapes.Polygon returnWaarde = new System.Windows.Shapes.Polygon();
PointCollection puntCollectie = new PointCollection();
puntCollectie.Add(punt1);
puntCollectie.Add(punt2);
puntCollectie.Add(punt3);
returnWaarde.Points = puntCollectie;
returnWaarde.StrokeThickness = 1;
// deze code zorgt ervoor dat de driehoeken duidelijker zijn op de afbeelding door de kleur willekeurig te selecteren
Random random = new Random();
Type brushType = typeof(Brushes);
PropertyInfo[] properties = brushType.GetProperties();
int randomIndex = random.Next(properties.Length);
Brush willekeurigeBrush = (Brush) properties[randomIndex].GetValue(null, null);
returnWaarde.Fill = willekeurigeBrush;
returnWaarde.Stroke = willekeurigeBrush;
return returnWaarde;
}
private static List<List<Point>> MaakPolygonLijst(MultiPolygon multiPolygon)
{
double tMaxX = double.MinValue, tMaxY = double.MinValue, tMinX = double.MaxValue, tMinY = double.MaxValue;
List<List<Point>> polygonAlsPuntenLijst = new List<List<Point>>();
foreach (GeoJSON.Net.Geometry.Polygon geojsonPolygon in multiPolygon.Coordinates)
{
List<Point> puntenLijst = new List<Point>();
foreach (LineString lineString in geojsonPolygon.Coordinates)
{
foreach (Position positie in lineString.Coordinates)
{
if (positie.Longitude < tMinX)
{
tMinX = positie.Longitude;
}
if (positie.Longitude > tMaxX)
{
tMaxX = positie.Longitude;
}
if (positie.Latitude < tMinY)
{
tMinY = positie.Latitude;
}
if (positie.Latitude > tMaxY)
{
tMaxY = positie.Latitude;
}
Point punt = new Point(positie.Longitude, positie.Latitude);
if (!puntenLijst.Contains(punt)) puntenLijst.Add(punt);
}
}
// TODO gebruik tmax waardes om epsilong te berekenen voor douglasPeuker
// door per polygon te berekenen werkt dit ook voor kleinere landen (baseren op grootste afstanden geeft
// grote landen meer polygons en kleine minder, nu is de vermindering bij elk gelijk)
double nX = tMaxX - tMinX;
double nY = tMaxY - tMinY;
// versie 1, 1% max verschil lengte punten x OF y
double percent = .01;
//epsilon = ((nX * percent) < (nY * percent)) ? nX * percent : nY * percent;
// versie 2, 1% max verschil gemiddelde lengte x y
epsilon = ((nX + nY) / 2) * percent;
maximumXWaarde = (maximumXWaarde > tMaxX) ? maximumXWaarde : tMaxX;
maximumYWaarde = (maximumYWaarde > tMaxY) ? maximumYWaarde : tMaxY;
minimumXWaarde = (minimumXWaarde < tMinX) ? minimumXWaarde : tMinX;
minimumYWaarde = (minimumYWaarde < tMinY) ? minimumYWaarde : tMinY;
puntenLijst = douglasPeuker(puntenLijst);
polygonAlsPuntenLijst.Add(puntenLijst);
}
polygonAlsPuntenLijst.OrderBy(o => o.Count).Reverse();
return polygonAlsPuntenLijst;
}
private static List<Point> MaakPolygonLijn(List<List<Point>> multiPolygon)
{
//zoek dichtsbijzijnde punt wanneer toevoegen volgende vector en voeg pas vanaf dat punt toe.
bool richting = true; //richting van inlezen polygon (met klok mee, tegen in klok)
List<Point> returnWaarde = new List<Point>();
foreach (List<Point> polygon in multiPolygon)
{
if (richting)
{
polygon.Reverse();
}
List<Point> normalizedPoly = polygon; //geen nederlandse naam gevonden voor dit
if (returnWaarde.Count > 0)
{
Point dichtsbijzijndePunt = returnWaarde[0];
Point dichtsbijzijndeNieuwePunt = normalizedPoly[0];
foreach (Point punt in returnWaarde)
{
//ik dacht dat dit beter ging zijn, maar blijkbaar geen echt effect, behalve shit vertragen.
foreach (Point punt2 in normalizedPoly)
{
if (Vector2.Distance(new Vector2((float)punt.X, (float)punt.Y), new Vector2((float)punt2.X, (float)punt2.Y)) <
Vector2.Distance(new Vector2((float) dichtsbijzijndePunt.X,(float) dichtsbijzijndePunt.Y),
new Vector2((float)dichtsbijzijndeNieuwePunt.X, (float)dichtsbijzijndeNieuwePunt.Y)))
{
dichtsbijzijndePunt = punt;
dichtsbijzijndeNieuwePunt = punt2;
}
}
}
normalizedPoly = orderList(normalizedPoly, dichtsbijzijndeNieuwePunt);
returnWaarde.InsertRange(returnWaarde.IndexOf(dichtsbijzijndePunt), normalizedPoly);
}
else
{
returnWaarde.AddRange(normalizedPoly);
}
richting = !richting;
}
return returnWaarde;
}
private static List<Point> orderList(List<Point> normalizedPoly, Point dichtsbijzijndeNieuwePunt)
{
int i = normalizedPoly.IndexOf(dichtsbijzijndeNieuwePunt);
int check = i;
List<Point> returnWaarde = new List<Point>();
do
{
if (i >= normalizedPoly.Count) i -= normalizedPoly.Count;
returnWaarde.Add(normalizedPoly[i]);
i++;
} while (normalizedPoly.Count != returnWaarde.Count);
return returnWaarde;
}
private static List<System.Windows.Shapes.Polygon> NormalizePolygon(List<System.Windows.Shapes.Polygon> polygons)
{
maximumXWaarde -= minimumXWaarde;
maximumYWaarde -= minimumYWaarde;
List<System.Windows.Shapes.Polygon> returnWaarde = new List<System.Windows.Shapes.Polygon>();
foreach (System.Windows.Shapes.Polygon p in polygons)
{
PointCollection puntCollectie = new PointCollection();
double schaalWaarde = (schaalXWaarde < schaalYWaarde) ? schaalXWaarde : schaalYWaarde;
foreach (Point punt in p.Points)
{
double x = (punt.X - minimumXWaarde);
x /= maximumXWaarde;
x *= schaalWaarde;
double y = (punt.Y - minimumYWaarde);
y /= maximumYWaarde;
y *= schaalWaarde;
puntCollectie.Add(new Point(x, y));
}
returnWaarde.Add(CreateNewPolygon(puntCollectie[0], puntCollectie[1], puntCollectie[2]));
}
return returnWaarde;
}
// straight van dp wiki
private static List<Point> douglasPeuker(List<Point> punten)
{
double dmax = -1;
int index = 0;
int end = punten.Count;
for (int i = 1; i < end-1; i++)
{
double distance = PerpendicularDistance2(punten[i], punten[0], punten[end-1]);
if (distance > dmax)
{
index = i;
dmax = distance;
}
}
List<Point> returnWaarde = new List<Point>();
if (dmax > epsilon)
{
List<Point> recResults1 = douglasPeuker(punten.GetRange(0, index));
List<Point> recResults2 = douglasPeuker(punten.GetRange(index, end-1-index));
returnWaarde.AddRange(recResults1);
returnWaarde.AddRange(recResults2);
}
else
{
returnWaarde = new List<Point>() { punten[0], punten[punten.Count-1] };
}
return returnWaarde;
}
private static double PerpendicularDistance2(Point point, Point l1, Point l2)
{
return Math.Abs((l2.X - l1.X) * (l1.Y - point.Y) - (l1.X - point.X) * (l2.Y - l1.Y)) /
Math.Sqrt(Math.Pow(l2.X - l1.X, 2) + Math.Pow(l2.Y - l1.Y, 2));
}
}
}