如何在Boost geometry中使用多个linestrings创建box

你需要的功能可以通过 Boost.Geometry 库的现有接口组合实现，没有直接一步完成的单函数，但调用现有接口可以快速满足需求，具体方案如下：

• 首先确认输入合法性，如果你已经确定所有LineString刚好贴合矩形四条边、没有冗余或缺口，可以直接调用boost::geometry::envelope接口，直接计算所有输入LineString的外包矩形，输出结果就是你需要的boost::geometry::model::box对象。
• 如果输入的LineString合法性不确定，需要先做校验再生成Box，可以按以下步骤处理：
  1. 调用boost::geometry::union_接口将所有连通的LineString合并为单个闭合Ring
  2. 调用boost::geometry::is_valid校验Ring无自交、无缺口，再调用boost::geometry::num_interior_rings确认没有内部空洞
  3. 校验通过后调用boost::geometry::envelope传入合并后的Ring，输出标准Box对象

以下是可直接运行的参考代码：

#include <boost/geometry.hpp>
#include <boost/geometry/geometries/linestring.hpp>
#include <boost/geometry/geometries/point_xy.hpp>
#include <boost/geometry/geometries/box.hpp>
#include <vector>

namespace bg = boost::geometry;
using Point = bg::model::d2::point_xy<double>;
using LineString = bg::model::linestring<Point>;
using Box = bg::model::box<Point>;

int main() {
    // 输入示例：4条构成矩形边界的连通LineString
    std::vector<LineString> input_lines = {
        {{0,0}, {10,0}},
        {{10,0}, {10,10}},
        {{10,10}, {0,10}},
        {{0,10}, {0,0}}
    };

    Box target_box;
    // 快速方案：确认输入符合要求时直接调用
    bg::envelope(input_lines, target_box);

    // 严格校验方案：输入不确定时使用
    bg::model::ring<Point> merged_boundary;
    bg::union_(input_lines, merged_boundary);
    if (bg::is_valid(merged_boundary) && bg::num_interior_rings(merged_boundary) == 0) {
        bg::envelope(merged_boundary, target_box);
        // 额外校验：确认合并的轮廓和生成的Box完全重合
        Box temp_box;
        bg::envelope(merged_boundary, temp_box);
        std::vector<Point> box_corners = {temp_box.min_corner(), Point(temp_box.max_corner().x(), temp_box.min_corner().y()), temp_box.max_corner(), Point(temp_box.min_corner().x(), temp_box.max_corner().y())};
        bool is_exact_rect = true;
        for (auto& p : box_corners) {
            if (!bg::within(p, merged_boundary)) {
                is_exact_rect = false;
                break;
            }
        }
    }
    return 0;
}

• 额外处理提示：如果输入的LineString存在冗余点或者超出边界的部分，可以先调用boost::geometry::simplify做简化，或者调用boost::geometry::intersection裁剪掉多余部分后再做后续处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Xiaoyu