需要找到迭代多个线段的两条线段的交点

Question

好的，问题来了。我试图通过比较从一系列 csv 文件中读出的多条线段来计算两条线的交点。我已经将每个线段的 x、y 坐标对放入元组中的元组列表中，如下所示：

continuousLine = [((x1,y1),(x2,y2)), ...]
crossingLines = [((x1,y1),(x2,y2)), ...]

Line Problem

我想弄清楚如何沿着连续线和交叉线进行迭代，以找出每条交叉线沿着连续线相交的位置。

基本上我想要的（下面列出的伪代码）：

for segment in continuousLine:
    if segment in crossingLines intersect == True:
       return intersection
    else:
       move on to next crossing line segment and repeat test

我讨厌在这方面寻求帮助，因为我对编码太陌生，无法帮助其他人，但希望有人能和我一起解决这个问题。

我确实有一个方法，我认为一旦我弄清楚迭代器就可以计算交集：

line1 = ()
line2 = ()
def line_intersection(line1, line2):
    xdiff = (line1[0][0] - line1[1][0], line2[0][0] - line2[1][0])
    ydiff = (line1[0][1] - line1[1][1], line2[0][1] - line2[1][1]) #Typo was here

    def det(a, b):
        return a[0] * b[1] - a[1] * b[0]

    div = det(xdiff, ydiff)
    if div == 0:
       raise Exception('lines do not intersect')

    d = (det(*line1), det(*line2))
    x = det(d, xdiff) / div
    y = det(d, ydiff) / div
    return x, y

print line_intersection((A, B), (C, D))

Answer 1

假设函数 line_intersection 会在 div == 0 上 return False 而不是引发异常。

简单的方法：

filter(None, [intersection(a, b) for a in continuousLine for b in crossingLines])

但是，使用嵌套循环，当crossingLines中有很多段时速度很慢。

更高效的方法：

要提高性能，请尝试 intervaltree，这将为您提供用于测试的相交候选项。在你的情况下，首先在 crossingLines 上构建一个间隔树，然后循环遍历 continuousLine 以找到该树中的相交候选者，并进行测试以获得最终结果。

Answer 2

由于您没有提供任何示例输入和预期输出，我将使用如下所示的 line_intersection() 函数的虚拟版本。它所做的只是打印其输入和 returns 一个硬编码结果 — 但它会向您展示如何遍历输入数据并将其传递给实际函数。

从输出中应该清楚它在做什么。

def line_intersection(line1, line2):
    print('intersecting:')
    print('  ({}. {}), ({}, {})'.format(line1[0][0], line1[0][1],
                                        line1[1][0], line1[1][1]))
    print('  ({}. {}), ({}, {})'.format(line2[0][0], line2[0][1],
                                        line2[1][0], line2[1][1]))
    print('')
    return 100, 200

所有循环都放在一个名为 find_intersections() 的生成器函数中，它找到 returns 个连续的交叉点，跳过任何没有找到的组合。

def find_intersections(continuous_line, crossing_lines):
    for cl_segment in continuous_line:
        for xl_segment in crossing_lines:
            try:
                x, y = line_intersection(cl_segment, xl_segment)
            except Exception:
                pass
            else:
                yield x, y

这是一个使用虚构输入数据的用法示例：

continuous_line = [((1,2),(3,4)), ((5,6),(7,8)), ((9,10),(11,12))]
crossing_lines = [((21,22),(23,24)), ((25,26),(27,28)), ((29,30),(31,32))]
intersections = [(x, y) for x, y in
                    find_intersections(continuous_line, crossing_lines)]
print('intersections found:')
print(intersections)

输出：

intersecting:
  (1. 2), (3, 4)
  (21. 22), (23, 24)

intersecting:
  (1. 2), (3, 4)
  (25. 26), (27, 28)

intersecting:
  (1. 2), (3, 4)
  (29. 30), (31, 32)

intersecting:
  (5. 6), (7, 8)
  (21. 22), (23, 24)

intersecting:
  (5. 6), (7, 8)
  (25. 26), (27, 28)

intersecting:
  (5. 6), (7, 8)
  (29. 30), (31, 32)

intersecting:
  (9. 10), (11, 12)
  (21. 22), (23, 24)

intersecting:
  (9. 10), (11, 12)
  (25. 26), (27, 28)

intersecting:
  (9. 10), (11, 12)
  (29. 30), (31, 32)

intersections found:
[(100, 200), (100, 200), (100, 200), (100, 200), (100, 200), (100, 200), (100,
200), (100, 200), (100, 200)]

需要找到迭代多个线段的两条线段的交点

Need to find the intersection point of two line segments iterated over multiple segments

python

line-intersection