эффективное обнаружение с пунктом-в полигоне в Python

определение того, находится ли точка в полигоне частой задачей в вычислительной геометрии. Поиск эффективного метода для этой задачи выгодно при оценке большого количества точек. Здесь мы исследуем и сравниваем два обычно используемых метода: трассировка лучей и функция Matplotlib's path.contains_points.

метод трассировки Ray

метод отслеживания луча пересекает горизонтальный Ray. Основная точка с боковыми сторонами многоугольника. Он считает количество пересечений и определяет, находится ли точка внутри многоугольника на основе его четности.

matplotlib's path.contains_points funct Объект пути для представления многоугольника. Он проверяет, находится ли данная точка в пределах определенного пути. Эта функция часто быстрее, чем подход трассировки лучей, как видно из фрагмента кода, предоставленного:

 
 из времени импорта времени 
 импорт matplotlib.path As mpltpath 
 
] Полигоны и случайные точки 
] 
 polygon = [[np.sin (x) 0,5, np.cos (x) 0,5] для x в np.linspace (0, 2*np.pi, 100)] 
 points = np.random.rand (10000, 2) 
 
 Ray Tracing Tracing Time 
 
 start_time = time () 
 inside1 = [ray_traging_method (point [0], point [1 ], Полигон) для точки в точках] 
 print ("трассировка лучи из -за прошедшего времени:" str (time () - start_time)) 
 
 matplotlib содержит_points ulpsed time 
 
 start_time = time ( ) 
 path = mpltpath.path (polygon) 
 inside2 = path.contains_points (points) 
 print ("matplotlib содержит_points ulpsed time:" str (time () - start_time)) 
 

другие параметры

] в дополнение к этим методам, Сложный пакет, специально разработанный для геометрических операций, обеспечивает эффективные функции для проверки с точки зрения полигона. ]