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Python随机生成均匀分布在三角形内或者任意多边形内的点

时间：2021-06-21 18:30 编辑：来源：阅读：
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摘要：Python随机生成均匀分布在三角形内或者任意多边形内的点

Python有一随机函数可以产生[0,1)区间内的随机数，基于此函数生成随机分布在任意三角形内的点由数学知识得知：几何体的向量表达形式直线： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017121410024022.png[/img] 线段： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017121410024023.png[/img] 推广到高维三维平面： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017121410024324.png[/img] 三角形： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017121410024325.png[/img] 注释，v这个向量表示的是在图形上的点的坐标，根据数学知识得知，直线和三维平面内的v构成的点集是放射集，而线段则是凸集，其余向量是不在同一个点或者同一个平面的点的坐标构成的列向量那么针对三角形可以写成如下：我们可以先生成随机的贝塔，然后随机生成阿尔法，然后处理阿尔法，使得点是随机落在三角形内的，这里用的是开始生成的随机数的算术平方根作为阿尔法数值，关于为什么这样可以参考 [url=http://www.1sucai.cn/article/128111.htm]Python随机生成均匀分布在单位圆内的点[/url] 现附代码如下：

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
 
if __name__ == '__main__': 
 x1, y1 = 0, 30 
 x3, y3 = 200, -10 
 x2, y2 = 100, 200 
 sample_size = 500 
 theta = np.arange(0,1,0.001) 
 x = theta * x1 + (1 - theta) * x2 
 y = theta * y1 + (1 - theta) * y2 
 plt.plot(x,y,'g--',linewidth=2) 
 x = theta * x1 + (1 - theta) * x3 
 y = theta * y1 + (1 - theta) * y3 
 plt.plot(x, y, 'g--', linewidth=2) 
 x = theta * x2 + (1 - theta) * x3 
 y = theta * y2 + (1 - theta) * y3 
 plt.plot(x, y, 'g--', linewidth=2) 
 rnd1 = np.random.random(size = sample_size) 
 rnd2 = np.random.random(size=sample_size) 
 rnd2 = np.sqrt(rnd2) 
 x = rnd2 * (rnd1 * x1 + (1 - rnd1) * x2) + (1 - rnd2) * x3 
 y = rnd2 * (rnd1 * y1 + (1 - rnd1) * y2) + (1 - rnd2) * y3 
 plt.plot(x,y,'ro') 
 plt.grid(True) 
 # plt.savefig('demo.png') 
 plt.show()

生成图： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017121410024427.png[/img] 作为推广，其实多个多边形也是可以这样生成的，只需要分割为多个三角形，根据三角形面积比例，控制样本比例即可。以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程素材网。

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