在三角域内生成随机位置

2024-05-22

我想生成x and y具有均匀分布且受限于[xmin,xmax] and [ymin,ymax]

点 (x,y) 应位于三角形内。

我该如何解决这样的问题?


下面是一些在平面中的任意三角形上均匀生成点的代码。

import random
    
def point_on_triangle(pt1, pt2, pt3):
    """
    Random point on the triangle with vertices pt1, pt2 and pt3.
    """
    x, y = sorted([random.random(), random.random()])
    s, t, u = x, y - x, 1 - y
    return (s * pt1[0] + t * pt2[0] + u * pt3[0],
            s * pt1[1] + t * pt2[1] + u * pt3[1])

这个想法是计算三个顶点的加权平均值,权重由单位间隔的随机中断给出[0, 1]分成三部分(在所有此类中断上统一)。这里x and y表示我们打破单位间隔的地方,并且s, t and u是断裂后碎片的长度。然后我们使用s, t and u as the 重心坐标 https://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinate_system#Barycentric_coordinates_on_triangles三角形中的点。

这是上面的一个变体,它避免了排序的需要,而是使用绝对值调用:

def point_on_triangle2(pt1, pt2, pt3):
    """
    Random point on the triangle with vertices pt1, pt2 and pt3.
    """
    x, y = random.random(), random.random()
    q = abs(x - y)
    s, t, u = q, 0.5 * (x + y - q), 1 - 0.5 * (q + x + y)
    return (
        s * pt1[0] + t * pt2[0] + u * pt3[0],
        s * pt1[1] + t * pt2[1] + u * pt3[1],
    )

以下是在三角形中生成 10000 个点的示例用法:

pt1 = (1, 1)
pt2 = (2, 4)
pt3 = (5, 2)
points = [point_on_triangle(pt1, pt2, pt3) for _ in range(10000)]

从上面获得的图显示了均匀性。该图是由以下代码生成的:

import matplotlib.pyplot as plt
x, y = zip(*points)
plt.scatter(x, y, s=0.1)
plt.show()

这是图片:

由于您使用“numpy”标签标记了问题,因此这里有一个可以一次生成多个样本的 NumPy 版本。请注意,它使用矩阵乘法运算符@,在 Python 3.5 中引入并在 NumPy >= 1.10 中受支持。您需要将其替换为调用np.dot在较旧的 Python 或 NumPy 版本上。

import numpy as np

def points_on_triangle(v, n):
    """
    Give n random points uniformly on a triangle.

    The vertices of the triangle are given by the shape
    (2, 3) array *v*: one vertex per row.
    """
    x = np.sort(np.random.rand(2, n), axis=0)
    return np.column_stack([x[0], x[1]-x[0], 1.0-x[1]]) @ v


# Example usage
v = np.array([(1, 1), (2, 4), (5, 2)])
points = points_on_triangle(v, 10000)
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

在三角域内生成随机位置 的相关文章

  • 使用 openCV 对图像中的子图像进行通用检测

    免责声明 我是计算机视觉菜鸟 我看过很多关于如何在较大图像中查找特定子图像的堆栈溢出帖子 我的用例有点不同 因为我不希望它是具体的 而且我不确定如何做到这一点 如果可能的话 但我感觉应该如此 我有大量图像数据集 有时 其中一些图像是数据集的
  • 如何打印没有类型的defaultdict变量?

    在下面的代码中 from collections import defaultdict confusion proba dict defaultdict float for i in xrange 10 confusion proba di
  • 如何在 Sublime Text 2 的 OSX 终端中显示构建结果

    我刚刚从 TextMate 切换到 Sublime Text 2 我非常喜欢它 让我困扰的一件事是默认的构建结果显示在 ST2 的底部 我的程序产生一些很长的结果 显示它的理想方式 如在 TM2 中 是并排查看它们 如何在 Mac 操作系统
  • 更改自动插入 tkinter 小部件的文本颜色

    我有一个文本框小部件 其中插入了三条消息 一条是开始消息 一条是结束消息 一条是在 单位 被摧毁时发出警报的消息 我希望开始和结束消息是黑色的 但被毁坏的消息 参见我在代码中评论的位置 插入小部件时颜色为红色 我不太确定如何去做这件事 我看
  • Python 多处理示例不起作用

    我正在尝试学习如何使用multiprocessing但我无法让它发挥作用 这是代码文档 http docs python org 2 library multiprocessing html from multiprocessing imp
  • pandas 替换多个值

    以下是示例数据框 gt gt gt df pd DataFrame a 1 1 1 2 2 b 11 22 33 44 55 gt gt gt df a b 0 1 11 1 1 22 2 1 33 3 2 44 4 3 55 现在我想根据
  • 如何在Windows上模拟socket.socketpair

    标准Python函数套接字 套接字对 https docs python org 3 library socket html socket socketpair不幸的是 它在 Windows 上不可用 从 Python 3 4 1 开始 我
  • 为 pandas 数据透视表中的每个值列定义 aggfunc

    试图生成具有多个 值 列的数据透视表 我知道我可以使用 aggfunc 按照我想要的方式聚合值 但是如果我不想对两列求和或求平均值 而是想要一列的总和 同时求另一列的平均值 该怎么办 那么使用 pandas 可以做到这一点吗 df pd D
  • 从列表中的数据框列中搜索部分字符串匹配 - Pandas - Python

    我有一个清单 things A1 B2 C3 我有一个 pandas 数据框 其中有一列包含用分号分隔的值 某些行将包含与上面列表中的一项的匹配 它不会是完美的匹配 因为它在其中包含字符串的其他部分 该列 例如 该列中的一行可能有 哇 这里
  • NameError:名称“urllib”未定义”

    CODE import networkx as net from urllib request import urlopen def read lj friends g name fetch the friend list from Liv
  • Python:字符串不会转换为浮点数[重复]

    这个问题在这里已经有答案了 我几个小时前写了这个程序 while True print What would you like me to double line raw input gt if line done break else f
  • 如何将 numpy.matrix 提高到非整数幂?

    The 运算符为numpy matrix不支持非整数幂 gt gt gt m matrix 1 0 0 5 0 5 gt gt gt m 2 5 TypeError exponent must be an integer 我想要的是 oct
  • Python:尝试检查有效的电话号码

    我正在尝试编写一个接受以下格式的电话号码的程序XXX XXX XXXX并将条目中的任何字母翻译为其相应的数字 现在我有了这个 如果启动不正确 它将允许您重新输入正确的数字 然后它会翻译输入的原始数字 我该如何解决 def main phon
  • 通过数据框与函数进行交互

    如果我有这样的日期框架 氮 EG 00 04 NEG 04 08 NEG 08 12 NEG 12 16 NEG 16 20 NEG 20 24 datum von 2017 10 12 21 69 15 36 0 87 1 42 0 76
  • 从 pygame 获取 numpy 数组

    我想通过 python 访问我的网络摄像头 不幸的是 由于网络摄像头的原因 openCV 无法工作 Pygame camera 使用以下代码就像魅力一样 from pygame import camera display camera in
  • 如何使用google colab在jupyter笔记本中显示GIF?

    我正在使用 google colab 想嵌入一个 gif 有谁知道如何做到这一点 我正在使用下面的代码 它并没有在笔记本中为 gif 制作动画 我希望笔记本是交互式的 这样人们就可以看到代码的动画效果 而无需运行它 我发现很多方法在 Goo
  • 协方差矩阵的对角元素不是 1 pandas/numpy

    我有以下数据框 A B 0 1 5 1 2 6 2 3 7 3 4 8 我想计算协方差 a df iloc 0 values b df iloc 1 values 使用 numpy 作为 cov numpy cov a b I get ar
  • Python - 字典和列表相交

    给定以下数据结构 找出这两种数据结构共有的交集键的最有效方法是什么 dict1 2A 3A 4B list1 2A 4B Expected output 2A 4B 如果这也能产生更快的输出 我可以将列表 不是 dict1 组织到任何其他数
  • 改变字典的哈希函数

    按照此question https stackoverflow com questions 37100390 towards understanding dictionaries 我们知道两个不同的字典 dict 1 and dict 2例
  • Python 分析:“‘select.poll’对象的‘poll’方法”是什么?

    我已经使用 python 分析了我的 python 代码cProfile模块并得到以下结果 ncalls tottime percall cumtime percall filename lineno function 13937860 9

随机推荐