可以提同一段实现矩形区域正六边形网格化的Python代码吗
时间: 2024-05-14 14:18:35 浏览: 105
当然可以,以下是一个简单的实现:
```python
import math
def hex_grid(x_min, x_max, y_min, y_max, hex_size):
hex_width = hex_size * 2
hex_height = math.sqrt(3) * hex_size
x_offset = hex_size * 1.5
y_offset = hex_height
x_range = range(int(x_min - hex_width), int(x_max + hex_width), int(hex_width))
y_range = range(int(y_min - hex_height), int(y_max + hex_height), int(hex_height))
hexagons = []
for y in y_range:
for x in x_range:
hex_x = x + ((y % 2) * hex_size)
hex_y = y
hexagons.append((hex_x, hex_y))
return hexagons
```
这个函数接受四个参数:左边界、右边界、下边界和上边界,以及一个六边形的大小。它返回一个列表,其中包含所有在给定矩形范围内的正六边形的中心坐标。
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可以提同一段实现矩形区域正六边形网格化的Python代码吗,要求完成可视化
当然,以下是一个简单的实现矩形区域正六边形网格化的Python代码:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
def hex_grid(x_min, x_max, y_min, y_max, h):
"""
生成矩形区域正六边形网格化点的坐标
:param x_min: 矩形区域的最小 x 坐标
:param x_max: 矩形区域的最大 x 坐标
:param y_min: 矩形区域的最小 y 坐标
:param y_max: 矩形区域的最大 y 坐标
:param h: 正六边形边长
:return: 返回网格化点的坐标
"""
x_range = np.arange(x_min + h, x_max, h * np.sqrt(3))
y_range = np.arange(y_min + h, y_max, 1.5 * h)
points = []
for y in y_range:
for x in x_range:
if y % (3 * h) == 0:
points.append((x, y))
elif ((y - h) / (3 * h)) % 2 == 0 and x < x_max - h * np.sqrt(3):
points.append((x, y))
elif ((y - h) / (3 * h)) % 2 == 1 and x > x_min + h * np.sqrt(3):
points.append((x, y))
return points
# 可视化
points = hex_grid(0, 10, 0, 10, 1)
x, y = zip(*points)
plt.scatter(x, y, s=50, c='b')
plt.axis('equal')
plt.show()
```
其中,`hex_grid()`函数接受矩形区域的最小/最大 x/y 坐标和正六边形的边长 h,返回网格化点的坐标。在实现中,首先通过 np.arange() 函数生成 x/y 坐标的范围,然后根据正六边形的特性,判断该点是否为网格化点,最终返回所有网格化点的坐标。
在可视化部分,我们调用 `hex_grid()` 函数生成网格化点的坐标,然后使用 Matplotlib 绘制散点图展示网格化效果。
可以提同一段实现矩形区域正六边形网格化的Python代码吗,要求完成可视化显示网格化效果
当然可以,以下是实现矩形区域正六边形网格化的Python代码,使用了matplotlib库进行可视化显示:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def hexagonal_lattice(xmin, xmax, ymin, ymax, r):
# calculate the size of the hexagons
a = 2 * r / np.sqrt(3)
# calculate the number of hexagons that fit in the x and y axis
n_cols = int((xmax - xmin) // a)
n_rows = int((ymax - ymin) // r)
# calculate the offset for starting point
offset_x = xmin + (xmax - xmin - n_cols * a) / 2
offset_y = ymin + (ymax - ymin - n_rows * r) / 2
# create a meshgrid of the center points of the hexagons
x, y = np.meshgrid(
np.linspace(offset_x + a/2, xmax - a/2, n_cols),
np.linspace(offset_y + r/2, ymax - r/2, n_rows)
)
# create arrays with the x and y coordinates of each corner of the hexagon
x_corners = np.array([a/2, a, a, a/2, 0, 0])
y_corners = np.array([r/2, 0, -r/2, -r/2, 0, r/2])
# create arrays with the x and y coordinates of each corner for each hexagon
x_coords = np.repeat(x, 6).reshape(-1, 6) + np.repeat(x_corners[np.newaxis, :], x.shape[0], axis=0)
y_coords = np.repeat(y, 6).reshape(-1, 6) + np.repeat(y_corners[np.newaxis, :], y.shape[0], axis=0)
return x_coords, y_coords
# create hexagonal lattice
x_coords, y_coords = hexagonal_lattice(0, 10, 0, 10, 1)
# plot
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 10))
for x, y in zip(x_coords.ravel(), y_coords.ravel()):
hexagon = plt.Polygon(xy=list(zip(x, y)), color='k', alpha=0.2)
ax.add_patch(hexagon)
plt.xlim(0, 10)
plt.ylim(0, 10)
plt.axis('off')
plt.show()
```
在这段代码中,`hexagonal_lattice` 函数用于生成正六边形的网格,该函数需要传入以下参数:
- `xmin`:矩形区域的最小 x 坐标;
- `xmax`:矩形区域的最大 x 坐标;
- `ymin`:矩形区域的最小 y 坐标;
- `ymax`:矩形区域的最大 y 坐标;
- `r`:正六边形的半径。
该函数返回两个数组,分别是每个正六边形的 x 坐标和 y 坐标,这两个数组的形状都是 `(n_hexagons, 6)`。
在这段代码的最后,使用 `matplotlib` 库进行可视化,将每个正六边形用黑色边框填充,并设置透明度为 0.2。可以调整 `xlim` 和 `ylim` 参数来修改可视化的范围。
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