कम से कम बाउंडिंग बॉक्स एल्गोरिथ्म


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मैं न्यूनतम बाउंडिंग बॉक्स के समान एक एल्गोरिथ्म बनाने की कोशिश कर रहा हूं (हालांकि यह ऐसा कुछ भी नहीं देख सकता है)। इस मामले में कोण को एक पैरामीटर के रूप में पारित किया जाएगा और मुझे अपने सभी बिंदुओं / बहुभुजों को कवर करने वाले सबसे छोटे आयत की आवश्यकता होगी। अब तक मेरे विचार की रेखा मेरे बिंदुओं (केंद्रक एल्गोरिथ्म) का केंद्र ढूंढना है, और वहां से समांतर कोण के समान कोण के साथ दो समानांतर रेखाएं बनाते हैं, और उनके लिए दो और रेखाएं लंबवत होती हैं। तब पुनरावृत्ति का उपयोग करके इन पंक्तियों को बाहर (विपरीत दिशाओं में) तब तक चलाया जाता है जब तक कि उनमें सभी बिंदु न हों। इसके अलावा सटीक न्यूनतम बाउंडिंग बॉक्स होना आवश्यक नहीं है, अनुमानित कार्य (मुझे लगता है कि प्रत्येक पुनरावृत्ति कदम के आकार पर निर्भर करेगा)।

यहाँ मेरा अब तक का कोड है। मैंने पहले ही अपने सभी बहुभुजों को एक में भंग कर दिया है। मैं तो कोने को कम करने के लिए एक उत्तल पतवार लेता हूं। मैं तो एक सूची में सभी कोने डाल दिया - यकीन नहीं अगर यह अभी तक मदद करता है ...

a = layer.getFeatures()
for feat in a:
    geom = feat.geometry()
a = geom.convexHull()
vertexId = QgsVertexId()
vertices = []
b = a.constGet().nextVertex(vertexId)
while b[0]:
    vertices.append(b[1])
    b = a.constGet().nextVertex(vertexId)

नोट: कुछ बिंदु पर मुझे बॉक्स के कोण को पास करने की आवश्यकता है। मैं क्यूजीआईएस 3 का उपयोग कर रहा हूं, और इसे पायथन में बनाने की आवश्यकता है। परत 'परत' में एक ज्यामिति है, अन्य सभी बहुभुजों के घुले हुए बहुभुज - शायद इसे उपयोग करने के लिए पुनरावृत्ति की आवश्यकता नहीं है।

कृपया मुझे बताएं कि क्या मुझे अधिक विवरण / जानकारी से गुजरना चाहिए।


3
यह सीधे आगे का काम है। उत्तल पतवार की घुमाएँ कोने मानक समीकरण का प्रयोग, stackoverflow.com/questions/20104611/... कंप्यूट MINX, miny आदि Unrotate और 4 xy जोड़े की आयत पैदा करते हैं।
फेलिक्सिप

जवाबों:


2

यहाँ पूरा कोड है। इसमें बहुत सी पंक्तियाँ हैं (यकीन के लिए ज़रूरत से ज़्यादा) लेकिन यह काम करती है। अब आप चाहें तो इसे साफ कर सकते हैं।

फिर से शुरू करने में एल्गोरिथ्म अधिकतम दूरी के बिटक्वीन समानांतर रेखाओं की गणना करता है जिनमें रोटेशन पैरामीटर द्वारा परिभाषित ढलान होता है और अंक हालांकि पास होते हैं। प्रत्येक बिंदु के लिए एक 'क्षैतिज' और 'ऊर्ध्वाधर' रेखा बनाई जाएगी। यह नाम केवल ओरिएंटेटिव हैं क्योंकि उन्हें स्थिति 0 (रोटेशन = 0) पर परिभाषित किया गया है। इसलिए, प्रत्येक बाहरी बिंदु के लिए यह 2 पॉज़िबल लाइनें बनाई जाएंगी और फिर, पुनरावृति, 4 बाहरी के आधार पर पॉलीगॉन बनाया जाएगा, या दूसरे तरीके से कहा जाएगा, जहां समानांतर लाइनों की दूरी अधिकतम है।

एक आखिरी चीज: यह QGIS 3.8 में घास के साथ प्रयोग किया जाता है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

from PyQt5.QtCore import *
from qgis.core import *
from qgis.gui import *
from processing.tools import *
from qgis.utils import iface
import qgis.utils, os, glob, processing, string, time, shutil, ogr

#PARAMETERS AND LAYERS
rotation = 45 #use any value between 0 and <90 #90 would make a mess

layer1 = iface.activeLayer() # Load the layer (from active)
crs = layer1.crs().authid() #get crs

#----------------------------------------------------------------------------------------
#LINE EQUATIONS
''' 
BASIC LINE EQUATIONS
y = ax + b
a = (y2 - y1) / (x2 - x1)
b = y1 - a * x1
Distance = (| a*x1 + b*y1 + c |) / (sqrt( a*a + b*b))# Function to find straight distance betweeen line and point 
'''
# slope from angle
def sfa (a):
    return round(math.tan(math.radians(a)),12) #round to avoid problems with horizontal and vertical

# angle from slope (not used)
def afs (s):
    return (math.atan(s) / math.pi) * 180

# Function to find distance 
def shortest_distance(x1, y1, a, b, c):    
    d = round(abs((a * x1 + b * y1 + c)) / (math.sqrt(a * a + b * b)) , 12)
    return d

# Function to find interception between lines
def cross(a1,b1,a2,b2):
    x = (b2-b1) / (a1-a2)
    y = a1 * x + b1
    return (x,y)

#----------------------------------------------------------------------------------------
# GET LIST OF POINTS TO ITERATE
# Calculate convexhull to reduce the iterations between point
# This avoid calculations on 'internal' points
# process of minimum bounding geometry convexHull
MBG = processing.run("qgis:minimumboundinggeometry", {'INPUT': layer1,'FIELD':None,'TYPE':3,'OUTPUT':'TEMPORARY_OUTPUT'})

# Get vertex of MBG
MBGp = processing.run("native:extractvertices", {'INPUT':MBG['OUTPUT'],'OUTPUT':'TEMPORARY_OUTPUT'})

plist = list(MBGp['OUTPUT'].getFeatures())

lp = list()
for p in plist:
    geom = p.geometry()
    a = geom.asPoint()
    point = (a[0],a[1])
    lp.append(point)

#----------------------------------------------------------------------------------------
# PROCESS
# compare hdist and v dist betweeen each pair of point and get the most distant lines
hdist_max = 0
vdist_max = 0
index = list(range(0,len(lp))) #iteration index
bl = ['ah1','bh1','av1','bv1','ah2','bh2','av2','bv2'] #polygon lines defined by 8 parameters see below

for i in index[:-1]:
    print('i'+str(i))
    for t in index[i+1:]:
        print('t'+str(t))

        x1 = lp[i][0] #; print('x1: {}', x1)
        y1 = lp[i][1] #; print('y1: {}', y1)
        x2 = lp[t][0] #; print('x2: {}', x2)
        y2 = lp[t][1] #; print('y2: {}', y2)

        #h1 equation
        ah1 = sfa(rotation)
        bh1 = y1 - ah1 * x1

        #v1 equation
        av1 = sfa(rotation + 90) #remember that just the horizontal is the reference at 0 rotation
        bv1 = y1 - av1 * x1 

        #h2 equation
        ah2 = sfa(rotation)
        bh2 = y2 - ah2 * x2

        #v2 equation
        av2 = sfa(rotation + 90) #remember that just the horizontal is the reference
        bv2 = y2 - av2 * x2 

        # H dist
        hdist = shortest_distance(x1, y1, ah2, -1, bh2)
        vdist = shortest_distance(x1, y1, av2, -1, bv2)

        if hdist > hdist_max:
            bl[0] = ah1
            bl[1] = bh1
            bl[4] = ah2
            bl[5] = bh2
            hdist_max = hdist #update max hdist
        if vdist > vdist_max:
            bl[2] = av1
            bl[3] = bv1
            bl[6] = av2
            bl[7] = bv2
            vdist_max = vdist #update max vdist

print("Max perpendicular distance betweeen 'horizontal lines' is",hdist_max, ' m')
print("Max perpendicular distance betweeen 'verticallines' is",vdist_max, ' m')

#------------------------------------------------------------------------------------------
# GET 4 COORDS FROM BOUNDINGLINES bl
# using the slope and intercept from boundinglines can we now calculate the 4 corners of the rotated polygon
H1V1 = cross(bl[0],bl[1],bl[2],bl[3]) # H1V1
H1V2 = cross(bl[0],bl[1],bl[6],bl[7]) # H1V2
H2V1 = cross(bl[4],bl[5],bl[2],bl[3]) # H2V1
H2V2 = cross(bl[4],bl[5],bl[6],bl[7]) # H2V2

# SORT POINTS CLOCKWISE AND CREATE QgsPointXY for polygon
clist = [H1V1,H1V2,H2V1,H2V2]
points=[]
points.append(sorted(clist, key=lambda e: (e[1], e[0]))[0]); clist.remove(points[0]) #minX and minY
points.append(sorted(clist, key=lambda e: (e[0], e[1]))[0]); clist.remove(points[1]) #minY and minX
points.append(sorted(clist, key=lambda e: (e[1]), reverse=True)[0]); clist.remove(points[2]) #maxY
points.append(clist[0]) #remaining
p=[]
for i in points:
    p.append(QgsPointXY(i[0],i[1]))
print('Coords of the polygon: ',p)

#------------------------------------------------------------------------------------------
#CREATE ROTATED BOUNDING BOX FROM THESE POINTS
layer = QgsVectorLayer(str('Polygon?crs='+crs), 'polygon' , 'memory')
prov = layer.dataProvider()
feat = QgsFeature()
feat.setGeometry(QgsGeometry.fromPolygonXY([p]))
prov.addFeatures([feat])
layer.updateExtents()
QgsProject.instance().addMapLayers([layer])
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