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我有一个二维点列表。
例如:
x=c(4,3,3,5,6,6,4)
和
y=c(5,3,1,0,1,3,5)
这些二维点的图是
我想像这样绘制这个点集的包装器:
请注意,边界(包装)与最近点之间的垂直距离为 2 个单位。
请注意:我有许多点集,如上面的点集。我想对所有集合做同样的事情。
我想要这个边界多边形。谁能建议我如何做到这一点。
非常感谢任何想法,Janak。
最佳答案
要实现这一点,您可以使用这个简单的算法。
首先,我们需要坐标中心(红点)。
这可以通过添加所有 x 值并将结果除以它们的数量来完成,与 y 值相同。
下一步是计算一个包含当前坐标和中心点的矩形。 (不要忘记在此处添加 2 个单位的偏移量)
我们将对所有坐标执行此操作
此时我们已经可以停下来了。只需渲染所有这些矩形,然后在图片顶部渲染坐标,但让我们再改进一下。
我们实际上并不需要所有这些矩形,我们想要的是一个多边形来包裹这些点。这个多边形由我们的矩形和它们的边(蓝点)的交点定义。
请注意,我们只需要离中心最远的边和交点。
我们现在可以通过连接共享一个公共(public)坐标且是“邻居”的点来连接这些蓝点。
更新:
import java.awt.geom.Point2D;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.util.ArrayList;
public class PolyWrapper {
public static void main(String[] args){
//your example coords:
int[] x_coords = {4,3,3,5,6,6,4};
int[] y_coords = {5,3,1,0,1,3,5};
//make sure the coordinates have the same length, else they won't match
if(x_coords.length != y_coords.length){
System.err.println("Bad parameters given. X and Y don't match!");
System.exit(1);
}
//this will hold our points:
ArrayList<Point2D> points = new ArrayList<>();
for(int i = 0; i < x_coords.length; i++){
Point2D p = new Point2D.Double(x_coords[i], y_coords[i]);
points.add(p);
}
//lets get the center of all those points:
final Point2D center = get_center(points);
ArrayList<Rectangle2D> rectangles = new ArrayList<>();
//now lets create those wrapping rectangles:
for(Point2D p : points){
Rectangle2D r = new Rectangle2D.Double();
r.setFrameFromDiagonal(center, p);
rectangles.add(r);
}
//now show the wrapping rectangles:
for(Rectangle2D r : rectangles){
System.out.println(r.toString());
}
}
//this method returns the center of a list of points
public static Point2D get_center(ArrayList<Point2D> points){
double x = 0,y =0;
for(Point2D p : points){
x += p.getX();
y += p.getY();
}
x = x / points.size();
y = y / points.size();
Point2D c = new Point2D.Double();
c.setLocation(x, y);
return c;
}
}
下面是一些示例代码。我还没有找到时间来完成它,但由于你的问题真的很有趣,我会继续努力。
到目前为止,此代码计算中心点并围绕中心和给定坐标创建矩形。
这个输出提供了每个矩形的左上角,它的宽度和高度。
示例输出:
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=4.0,y=2.5714285714285716,w=0.4285714285714288,h=2.4285714285714284]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=3.0,y=2.5714285714285716,w=1.4285714285714288,h=0.4285714285714284]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=3.0,y=1.0,w=1.4285714285714288,h=1.5714285714285716]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=4.428571428571429,y=0.0,w=0.5714285714285712,h=2.5714285714285716]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=4.428571428571429,y=1.0,w=1.5714285714285712,h=1.5714285714285716]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=4.428571428571429,y=2.5714285714285716,w=1.5714285714285712,h=0.4285714285714284]
java.awt.geom.Rectangle2D$Double[x=4.0,y=2.5714285714285716,w=0.4285714285714288,h=2.4285714285714284]
附注:我试图从这一点改进算法,但遇到了一个似乎很难解决的问题——也许我会就这个问题开始一个新的问题。
(这是关于带有蓝点的图片。一旦您拥有矩形及其交点的所有点,就很难找出我们的多边形实际上需要哪些结果点)。我认为我已接近解决方案,因此请留意我的下一次编辑。
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