Help us understand the problem. What is going on with this article?

FOSS4G 開発者の為の、図形演算ライブラリガイド

More than 5 years have passed since last update.

これは FOSS4G Advent Calendar 2013 と、Xamarin Advent Calendar 2013 のクロスポストになります。

地図に関するシステムを作っていますと、必ず必要になるのが図形と図形の演算です。(結合 とか、分割とか、そういうの)

私にとっては自分で実装するのは、とても大変な部類なのですが、今日では、いろいろなオープンソースライブラリが存在していて、それを使わせて頂いています。

今日は、それらの紹介をします。

図形演算ライブラリ達

JTS Topology Suite (JTS)

これがなければ死んでいた案件多し。いろいろな言語に移植され、事実上標準のライブラリ。LGPL ということだけが要注意であり少し残念。

GEOS

JTS を C++ に移植したライブラリ。なので機能、ライセンスともに JTS とほとんど一緒。osgeo のツールをビルドする時に出てくること多い。

Net Topology Suite (NTS)

JTS を .NET に移植したライブラリ。最初見た頃は、Not Implemented な機能が多かったけど、だいぶ揃ってきたのかな。

Esri Geometry API for Java

この間の FOSS4GJ 2013 Tokyo で教えてもらった、Yet Another 図形演算ライブラリ。GIS の世界シェアトップである ESRI社がオープンソースで公開しています。だから品質は折り紙つき(のハズだ)。Apache ライセンスなのも嬉しい。

Clipper

名前の通り Clip(つまり AND(Intersection)演算)と Offset(Buffer の片側だけ)に特化したライブラリ。

Boost:Geometry

そういえば、C++ の拡張ライブラリである Boost にも Geometry が入ったのでしたね。Screenshot がなかなか圧巻です。

DotSpatial

ライブラリというよりはアプリケーションなのかな?ソースコードの中に DotSpatial.Topology などが見えます。

JSTS Topology Suite

探してみたらやっぱりあった JTS の JavaScript への移植版。ライセンスは(ry

GeoScript

JavaScript製のライブラリ。最近は D3.js による視覚表現が流行ってきたので、内部ではこのようなライブラリが使われているのでしょうか。

試しに使ってみよう

Xamarin Advent Calendar と絡めるために無理やり Xamarin Studio で、という事は必然的に Net Topology Suite を使ってみます。

Xamarin Studio は、Android/iOS アプリを作るためだけじゃなくて、コンソールアプリとかも作ることができますよ、と言いたいだけです。

準備

まず Xamarin Studio で C# → コンソールアプリのプロジェクトを作ります。

次に、まず NTS を参照に追加しますが、Nuget という仕組みを使います。
Xamarin Studio に Nuget を導入する手順は、

を参考にしてください。

コードを書く

こんな感じです。

Program.cs
using System;
using GeoAPI.Geometries;
using NetTopologySuite;

namespace TopologyTest
{
    class MainClass
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            var service = NtsGeometryServices.Instance;
            var gf = service.CreateGeometryFactory();

            var polygonA = gf.CreatePolygon(new Coordinate[]
                {
                    new Coordinate(34.0, 136.0),
                    new Coordinate(34.0, 138.0),
                    new Coordinate(37.0, 138.0),
                    new Coordinate(37.0, 136.0),
                    new Coordinate(34.0, 136.0)
                });

            var polygonB = gf.CreatePolygon(new Coordinate[]
                {
                    new Coordinate(36.0, 137.0),
                    new Coordinate(35.0, 137.0),
                    new Coordinate(35.0, 140.0),
                    new Coordinate(36.0, 137.0)
                });

            polygonA.Intersection(polygonB).ToConsole("Intersection");
            polygonA.Union(polygonB).ToConsole("Union");
            polygonA.SymmetricDifference(polygonB).ToConsole("SymmetricDifference");
            polygonA.Difference(polygonB).ToConsole("Difference");
            polygonB.Buffer(0.5).ToConsole("Buffer");
        }

    }

    public static class GeomExtensions
    {
        public static void ToConsole(this IGeometry geom, string tag) {
            Console.WriteLine(tag + " - " + geom.ToString());
        }
    }
}

Intersection(AND)、Union(OR)、SymmeticDifference(XOR)、Difference(A - B)、Buffer(ふくらます)について試しています。

実行すると、コンソールに結果の座標群がずらーと出力されます。

見える化してよ

プログラムによる視覚化は、、、ごめんなさい面倒だったので作りませんでした。

その代わり、GeoJSON 化して GitHub にアップして視覚化しました。

まず演算対象の geometryAgeometryB です。(外側の枠は気にしないでください)

Intersection(AND)

Union(OR)

SymmetricDifference(XOR)

Difference(A - B)

Buffer(Bを膨らます)

いやー 便利ですね GitHub 。大量のマーカーは自動的にクラスター化までしてくれるそうですよ。

こちらは、 Leaflet.js、OpenStreetMap、Maki Project などの FOSS4G が使われています。いいですね。

さて、なんの話か分からなくなってきたので、こちらからは以上です。

Why not register and get more from Qiita?
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away
Comments
Sign up for free and join this conversation.
If you already have a Qiita account
Why do not you register as a user and use Qiita more conveniently?
You need to log in to use this function. Qiita can be used more conveniently after logging in.
You seem to be reading articles frequently this month. Qiita can be used more conveniently after logging in.
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away