用matlab写一个函数可以在封闭曲线上找到4个点,组成最大的内接矩形,并将这四个点的顶点坐标画图并标注出来
时间: 2024-10-10 11:07:18 浏览: 54
在MATLAB中创建这样一个函数可以分为几个步骤。首先,我们需要定义一个函数,例如`maxRectInCurve`,它接受一个二维曲线数据作为输入。假设这个函数接收一个x-y坐标向量`[x, y]`表示曲线。我们将使用一种称为“四分法”的算法来寻找最大内接矩形。
```matlab
function [rectPoints, plot] = maxRectInCurve(curveData)
% curveData: 输入的二维曲线数据,通常是一个包含x和y坐标的矩阵
% rectPoints: 返回的矩形顶点坐标,格式为[x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4]
% plot: 返回绘制的图像
% 检查输入数据
if ~isnumeric(curveData) || size(curveData, 2) ~= 2
error('Invalid input data. Please provide a 2D array of curve points.');
end
% 提取x和y坐标
x = curveData(:, 1);
y = curveData(:, 2);
% 四分法寻找矩形顶点
% 初始化最小和最大x、y值
minX = min(x);
maxX = max(x);
minY = min(y);
maxY = max(y);
% 初始化矩形顶点
rectPoints = zeros(4, 2); % [x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4]
for i = 1:length(x)
if x(i) > minX && x(i) < maxX && y(i) > minY && y(i) < maxY
rectPoints(1, :) = [minX, y(i)];
rectPoints(2, :) = [x(i), minY];
rectPoints(3, :) = [maxX, y(i)];
rectPoints(4, :) = [x(i), maxY];
% 比较当前矩形面积与之前找到的最大面积
area = (maxX - minX) * (maxY - minY);
if area > prevMaxArea
prevMaxArea = area;
end
% 更新最大面积矩形
if area == prevMaxArea
% 如果找到了相同的面积,保留最近的一组顶点
for j = 1:4
if isInside(rectPoints(j,:), x, y)
rectPoints = rectPoints([j, (j+1)%4, (j+2)%4, (j+3)%4]);
break;
end
end
end
end
end
% 确保矩形是有边界的,不是单点
if all(rectPoints(:, 1) == rectPoints(1, :))
rectPoints = [];
end
% 绘制图形
hold on
plot(curveData, 'b-o');
plot(rectPoints(1:2, :), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Top Left');
plot(rectPoints(3:4, :), 'go', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Bottom Right');
plot(rectPoints(2:3, :), 'ko', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Bottom Left');
plot(rectPoints(1:4, :), 'yo', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Top Right');
% 判断是否绘制了矩形
if ~isempty(rectPoints)
legend('Curve', 'Rectangle Vertices');
else
disp('No valid rectangle found.');
end
hold off
% 判断点是否在曲线内部
function isInside(point, x, y)
inside = false;
p1 = [x(1:end-1), y(1:end-1)];
p2 = [x(2:end), y(2:end)];
crossProduct = sign(det(p1-point, p2-point));
% 判定顺时针还是逆时针
polygonClockwise = sum(crossProduct > 0);
inside = polygonClockwise == 0;
end
% 返回矩形顶点和绘图结果
plot = gca; % 获取当前图形
end
```
使用此函数,你可以像下面这样调用:
```matlab
curveData = ...; % 你的曲线数据,例如 polydata or your custom curve coordinates
[maxRectPoints, plot] = maxRectInCurve(curveData);
```
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