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:
线段:
推广到高维
三维平面:
三角形:
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
Python随机生成均匀分布在单位圆内的点
现附代码如下:
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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()
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生成图:
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服务器之家。
原文链接:http://blog.csdn.net/u011396359/article/details/53471524