生成不重疊的坐標

Question

我有一個隨機放置線元素的程序。 但是，我希望這些線條不要重疊或交叉（線條完全不接觸）。

查找有關如何執行此操作的示例，通常使用一個循環遍歷多個線元素並生成一個坐標，然后在該循​​環內使用另一個循環檢查該坐標是否在最小距離處。

從到目前為止的經驗來看，使用循環確實會使程序費勁，並且在顯示刺激時，幀會下降。

我這樣做的另一個想法是生成一個坐標列表，然后計算每個坐標的距離。 到目前為止，我擁有的代碼如下：

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

我不太確定如何從這里開始-理想情況下，我希望程序保持最小距離minDist設置的minDist的坐標，並可能用其他東西代替沒有坐標。

這可能嗎？ 謝謝。

Answer 1

如果我的理解是正確的，你想生成線的部分不彼此部分重疊？ （但是他們可以交叉，對嗎？）。 在以下建議中，線段和線之間的區別至關重要。

該方法是通過簡化問題：通過將線段擴展為線 （無限長）來實現的 。 檢驗兩條線不重疊是微不足道的（基本上，一條線是一階函數，用f（0）和一個梯度表示）。

在這里，我對二維空間進行了推理，但是可以將其擴展到三維空間。

兩個應避免接近的重疊，您必須以某種方式將f（0）和漸變四舍五入 （例如，小數點后的一位或兩位數）。 那應該比計算距離更快。

每次生成新細分時，您：

1. 將線段展開為一條線（計算梯度和f（0））。
2. 檢查該梯度是否沒有預先存在的線。 該測試應消除大多數候選人。
   • 一種快速的方法是實現一個哈希表，其中的鍵是漸變，值是f（0）（起點和終點）。
3. 如果有候選人，請檢查f（0）。 那也應該消除大多數剩余的候選人。
4. 最后比較一下這兩個線段沒有重疊-因為您已經知道它們都在同一條線上，所以第一個線段的最高點（y維）不應大於第二個線段的最低點，反之亦然。