生成不重叠的坐标

Question

我有一个随机放置线元素的程序。 但是，我希望这些线条不要重叠或交叉（线条完全不接触）。

查找有关如何执行此操作的示例，通常使用一个循环遍历多个线元素并生成一个坐标，然后在该循​​环内使用另一个循环检查该坐标是否在最小距离处。

从到目前为止的经验来看，使用循环确实会使程序费劲，并且在显示刺激时，帧会下降。

我这样做的另一个想法是生成一个坐标列表，然后计算每个坐标的距离。 到目前为止，我拥有的代码如下：

import numpy as np
import scipy.spatial.distance
import random

length_line=12
nLines = 1000  #the number of line elements that I want

#Random coordinates for the lines. 500X500 pixels centred around 0
xys = np.random.random([nEls,2])*500-250   

#Calculating the distance of the centre of the lines from each other
dist = scipy.spatial.distance.pdist(xys)

minDist = (length_line/2)+2  #the minimum distance that should not cause overlap

print sys

我不太确定如何从这里开始-理想情况下，我希望程序保持最小距离minDist设置的minDist的坐标，并可能用其他东西代替没有坐标。

这可能吗？ 谢谢。

Answer 1

如果我的理解是正确的，你想生成线的部分不彼此部分重叠？ （但是他们可以交叉，对吗？）。 在以下建议中，线段和线之间的区别至关重要。

该方法是通过简化问题：通过将线段扩展为线 （无限长）来实现的 。 检验两条线不重叠是微不足道的（基本上，一条线是一阶函数，用f（0）和一个梯度表示）。

在这里，我对二维空间进行了推理，但是可以将其扩展到三维空间。

两个应避免接近的重叠，您必须以某种方式将f（0）和渐变四舍五入 （例如，小数点后的一位或两位数）。 那应该比计算距离更快。

每次生成新细分时，您：

1. 将线段展开为一条线（计算梯度和f（0））。
2. 检查该梯度是否没有预先存在的线。 该测试应消除大多数候选人。
   • 一种快速的方法是实现一个哈希表，其中的键是渐变，值是f（0）（起点和终点）。
3. 如果有候选人，请检查f（0）。 那也应该消除大多数剩余的候选人。
4. 最后比较一下这两个线段没有重叠-因为您已经知道它们都在同一条线上，所以第一个线段的最高点（y维）不应大于第二个线段的最低点，反之亦然。