python在多边形内随机生成点
时间: 2023-06-06 08:04:38 浏览: 136
好的,我会尽力回答你的问题。针对你的问题,可以通过利用多边形内的面积进行随机点生成。一种简单的方法是,先对多边形进行三角剖分,然后对每个三角形内部进行随机点生成,最后筛选出位于多边形内部的点即可。也可以使用其他更复杂的算法进行随机点生成,例如蒙特卡罗算法。不过需要注意的是,随机点生成的效率和精度都受到多边形形状和大小的影响。希望这个回答能够帮到你。
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已知多边形各个顶点,生成多边形内随机一点
如果你已知一个多边形的各个顶点坐标(通常是二维平面),生成该多边形内部的随机点,可以利用射线投射法(Ray Casting Algorithm)或者概率密度函数(Probability Density Function)。这里提供一种基于射线投射的基本思路:
1. **创建一条垂直于任意一边的随机直线**:选择多边形的一条边作为基准,比如从某个顶点A到另一个顶点B。然后生成一条垂直于这条边的随机方向,并确定一个起点在AB边上。
2. **沿随机直线投射**:从选定的起点开始,沿着随机直线向多边形的另一侧投射。如果随机直线在某个顶点处穿过边界,那么就说明该点就在多边形内。
3. **停止并记录交点**:当随机直线不再与多边形相交,或者到达另一边的某个顶点时,交点即为随机点。
4. **循环重复**:如果第一次投射未落在多边形内,可以尝试多次以增加随机性。
下面是Python的一个简单示例,使用了shapely库来进行多边形的操作:
```python
from shapely.geometry import Point, Polygon
import random
# 假设你有个多边形的顶点列表 vertices
polygon = Polygon(vertices)
while True:
# 随机选择一条边
side_a, side_b = random.sample(list(polygon.boundary.coords), 2)
# 创建随机垂直线段
line_start = (side_a[0], side_a[1])
line_end = (side_b[0] + random.random() * (side_b[0] - side_a[0]), side_b[1])
# 投射并检查是否在多边形内
point = line_start
if polygon.contains(Point(line_end)):
break # 找到了随机点
print("Random point inside the polygon:", point)
```
python 将每个点生成随机多边形完整代码
以下是使用Python实现将每个点生成随机多边形的完整代码:
```python
import random
import turtle
# 定义画布大小
canvas = turtle.Screen()
canvas.setup(600, 600)
# 定义点坐标列表
points = [(100, 100), (-100, 100), (-100, -100), (100, -100)]
# 定义多边形边数
n = 5
# 定义颜色列表
colors = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]
# 循环绘制多边形
for i in range(n):
turtle.penup()
x, y = points[i % len(points)]
turtle.goto(x, y)
turtle.pendown()
turtle.color(random.choice(colors))
turtle.begin_fill()
for j in range(n):
turtle.forward(50)
turtle.left(360 / n)
turtle.end_fill()
turtle.done()
```
解释一下代码:
首先,我们导入了`random`和`turtle`模块。
我们定义了一个`points`列表,其中包含四个点的坐标,这些点将用于绘制多边形。
接下来,我们定义了一个整数`n`,表示要绘制的多边形的边数。
我们还定义了一个`colors`列表,其中包含用于填充多边形的颜色。
然后,我们使用循环来绘制多边形。我们循环`n`次,并在每次循环中使用`i % len(points)`来选择要绘制多边形的起始点。
我们使用`turtle.penup()`和`turtle.pendown()`来控制绘图笔的位置。
我们选择一个随机颜色,并使用`turtle.color()`方法来设置填充颜色。
然后,我们使用`turtle.begin_fill()`开始填充多边形,使用循环来绘制多边形的每条边,最后使用`turtle.end_fill()`来结束填充。
最后,我们使用`turtle.done()`来显示绘图结果并等待用户关闭窗口。
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