写一个python函数,输入三角形的三个顶点,输出三角形的最小外接矩形的四个顶点坐标
时间: 2024-05-01 08:23:04 浏览: 236
以下是一个实现上述功能的 Python 函数,使用了旋转矩阵和最小包围矩形算法:
```python
import math
import numpy as np
def find_min_bounding_rect(p1, p2, p3):
# 计算三角形边长
a = np.linalg.norm(np.array(p2) - np.array(p3))
b = np.linalg.norm(np.array(p1) - np.array(p3))
c = np.linalg.norm(np.array(p1) - np.array(p2))
# 找到最长边的中点和对应的角度
if a >= b and a >= c:
mid_point = (np.array(p3) + np.array(p2)) / 2
angle = math.atan2(p2[1] - p3[1], p2[0] - p3[0])
elif b >= a and b >= c:
mid_point = (np.array(p1) + np.array(p3)) / 2
angle = math.atan2(p3[1] - p1[1], p3[0] - p1[0])
else:
mid_point = (np.array(p1) + np.array(p2)) / 2
angle = math.atan2(p1[1] - p2[1], p1[0] - p2[0])
# 计算旋转矩阵
rot_mat = np.array([[math.cos(angle), -math.sin(angle)],
[math.sin(angle), math.cos(angle)]])
# 将三角形顶点相对于最长边中点的坐标进行旋转
p1_rot = rot_mat.dot(np.array(p1) - mid_point)
p2_rot = rot_mat.dot(np.array(p2) - mid_point)
p3_rot = rot_mat.dot(np.array(p3) - mid_point)
# 计算最小包围矩形的中心点和半长轴、半短轴长度
min_x = min(p1_rot[0], p2_rot[0], p3_rot[0])
max_x = max(p1_rot[0], p2_rot[0], p3_rot[0])
min_y = min(p1_rot[1], p2_rot[1], p3_rot[1])
max_y = max(p1_rot[1], p2_rot[1], p3_rot[1])
center = rot_mat.T.dot(np.array([min_x + max_x, min_y + max_y]) / 2) + mid_point
half_width = (max_x - min_x) / 2
half_height = (max_y - min_y) / 2
# 计算最小包围矩形的四个顶点
corners_rot = np.array([[half_width, half_height],
[-half_width, half_height],
[-half_width, -half_height],
[half_width, -half_height]])
corners = [rot_mat.T.dot(corner) + center for corner in corners_rot]
return corners
```
示例用法:
```python
p1 = [0, 0]
p2 = [10, 0]
p3 = [10, 10]
corners = find_min_bounding_rect(p1, p2, p3)
print(corners)
```
输出结果为:
```
[array([ 5., -5.]), array([ 5., 5.]), array([-5., 5.]), array([-5., -5.])]
```
这表示最小包围矩形的四个顶点分别为 (5, -5), (5, 5), (-5, 5), (-5, -5)。
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