帮我写一个voronoi图路径规划的matlab程序

时间: 2023-09-30 16:01:47 浏览: 54
好的,以下是一个简单的 Voronoi 图路径规划的 Matlab 程序: ```matlab clc; clear; close all; % 设定随机点个数和地图大小 num_points = 50; map_size = 100; % 生成随机点 points = rand(num_points, 2) * map_size; % 计算 Voronoi 图 [vx, vy] = voronoi(points(:,1), points(:,2)); % 绘制 Voronoi 图和随机点 plot(points(:,1), points(:,2), 'b*'); hold on; for i=1:length(vx) plot(vx{i}, vy{i}, 'k'); end axis([0 map_size 0 map_size]); % 构建随机起点和终点 start = rand(1,2) * map_size; goal = rand(1,2) * map_size; % 寻找起点和终点所在的 Voronoi 区域 start_region = find_region(start, points, vx, vy); goal_region = find_region(goal, points, vx, vy); % 构建 Voronoi 图的邻接矩阵 adj_mat = build_adjacency_matrix(vx, vy); % 使用 Dijkstra 算法进行最短路径规划 path = dijkstra(adj_mat, start_region, goal_region); % 绘制最短路径 path_points = points(path,:); plot(path_points(:,1), path_points(:,2), 'r', 'LineWidth', 2); plot(start(1), start(2), 'go', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); plot(goal(1), goal(2), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); % 定义函数 find_region,用于寻找某个点所在的 Voronoi 区域 function region = find_region(point, points, vx, vy) region = 0; min_dist = inf; for i=1:length(vx) x = vx{i}; y = vy{i}; if inpolygon(point(1), point(2), x, y) dist = min(sqrt((points(i,1)-point(1))^2 + (points(i,2)-point(2))^2), ... sqrt((points(i+1,1)-point(1))^2 + (points(i+1,2)-point(2))^2)); if dist < min_dist min_dist = dist; region = i; end end end end % 定义函数 build_adjacency_matrix,用于构建 Voronoi 图的邻接矩阵 function adj_mat = build_adjacency_matrix(vx, vy) num_regions = length(vx); adj_mat = zeros(num_regions); for i=1:num_regions for j=i+1:num_regions if ~isempty(polybool('intersection', vx{i}, vy{i}, vx{j}, vy{j})) adj_mat(i,j) = 1; adj_mat(j,i) = 1; end end end end % 定义函数 dijkstra,用于 Dijkstra 算法进行最短路径规划 function path = dijkstra(adj_mat, start, goal) num_regions = size(adj_mat, 1); dist = inf(1, num_regions); prev = zeros(1, num_regions); q = 1:num_regions; dist(start) = 0; while ~isempty(q) [~, i] = min(dist(q)); u = q(i); q(i) = []; if u == goal break; end for v=find(adj_mat(u,:)) alt = dist(u) + norm([vx{u}(end)-vx{v}(end), vy{u}(end)-vy{v}(end)]); if alt < dist(v) dist(v) = alt; prev(v) = u; end end end path = goal; while prev(path(1)) ~= 0 path = [prev(path(1)), path]; end end ``` 程序首先生成随机点,然后使用这些随机点构建 Voronoi 图。接着,程序随机生成起点和终点,并通过 `find_region` 函数找到起点和终点所在的 Voronoi 区域。接着,程序使用 `build_adjacency_matrix` 函数构建 Voronoi 图的邻接矩阵,并使用 Dijkstra 算法进行最短路径规划。 最后,程序绘制了 Voronoi 图、随机点、起点、终点以及最短路径。 请注意,由于 Voronoi 图是基于随机点生成的,因此每次运行程序时,生成的 Voronoi 图和最短路径都可能不同。

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