Переменные экземпляра не обрабатываются должным образом и не изменяются в Python ⇐ Python

[Anonymous]

Я пытаюсь проверить, можно ли провести линию от стороны фигуры к оси X. Для этого я рисую лучи от точки на стороне фигуры до оси X, а затем проверяю, пересекаются ли лучи/отрезки линий с какой-либо из сторон фигуры на графике. Однако по какой-то причине, когда я проверяю пересечения с отрезками линий (нарисованными из точек) и сторонами треугольника, Python не может обнаружить/правильно удалить недопустимые лучи (которые пересекаются со стороной). Может ли кто-нибудь сказать мне, видят ли они проблему, почему?

Код: Выделить всё

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import random

PI = np.pi
POINT_SIZE = 20

class Ray:
def __init__(self, start, end, line_segment):
self.start = start
self.end = end
self.color = 'limegreen'
self.line_segment = line_segment

def lies_on(self, segment):
return (segment[0] == self.line_segment[0] and segment[1] == self.line_segment[1]) or (segment[0] == self.line_segment[1] and segment[1] == self.line_segment[0])

def intersects_with(self, segment):
return segment_intersection([self.start, self.end], segment)

def plot(self):
width = 1
if self.color == 'red': width = 5
plt.arrow(self.start[0], self.start[1], self.end[0] - self.start[0], self.end[1] - self.start[1],
head_width=0.2, head_length=0.2, fc=self.color, ec=self.color, linewidth=width, zorder=4)

class Triangle:
def __init__(self, vertices):
self.vertices = vertices
self.points = []
self.rays = []
self.line_segments = []
self.get_line_segments()

def get_line_segments(self):
for i in range(len(self.vertices)):
segment = [self.vertices[i], self.vertices[(i + 1) % len(self.vertices)]]
self.line_segments.append(segment)
all_segments.append(segment)

def plot(self):
colors = ['gainsboro', 'lightcoral', 'lightsalmon', 'sandybrown', 'gold',
'darkseagreen', 'turquoise', 'skyblue', 'mediumpurple', 'thistle']
color = random.choice(colors)
a, b, c = np.array(self.vertices[0]), np.array(self.vertices[1]), np.array(self.vertices[2])
t = np.linspace(0, 1, 100)
line_AB = np.outer(1 - t, a) + np.outer(t, b)
line_BC = np.outer(1 - t, b) + np.outer(t, c)
line_CA = np.outer(1 - t, c) + np.outer(t, a)
plt.fill([a[0], b[0], c[0]], [a[1], b[1], c[1]], color=color, alpha=0.5)
plt.plot(line_AB[:, 0], line_AB[:, 1], color=color, linewidth=2)
plt.plot(line_BC[:, 0], line_BC[:, 1], color=color, linewidth=2)
plt.plot(line_CA[:, 0], line_CA[:, 1], color=color, linewidth=2)

def sample_points(self):
for i in range(len(self.vertices)):
start = np.array(self.vertices[i])
end = np.array(self.vertices[(i + 1) % len(self.vertices)])
t_values = np.random.uniform(0, 1, NUM_POINTS)
self.points.extend([(1 - t) * start + t * end for t in t_values])

def plot_points(self):
for point in self.points:
plt.scatter(point[0], point[1], color='black', s=POINT_SIZE, zorder=5)

def generate_rays(self):
for center in self.points:
angle_spacing = np.pi / NUM_RAYS
angles = np.linspace(-1 * np.pi, -2 * np.pi, NUM_RAYS, endpoint=False)
rotation_angle = 180 - (angle_spacing / np.pi) * 180 / 2
angles += np.radians(rotation_angle)
for angle in angles:
direction = np.array([np.cos(angle), np.sin(angle)])
if direction[1] != 0:
t = -center[1] / direction[1]
x_intersect = center[0] + t * direction[0]
end_point = [x_intersect, 0]
for line_segment in self.line_segments:
ray = Ray(center.tolist(), end_point, line_segment)
self.rays.append(ray)

def plot_rays(self):
for ray in self.rays:
ray.plot()

def graph(*commands):
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.axhline(0, color='black', linewidth=3)
plt.axvline(0, color='black', linewidth=3)
plt.grid(color='gray', linestyle='--', linewidth=1)
plt.axis((-10, 20, -1, 12))
for func in commands:
func()
plt.show()

def ccw(A, B, C):
return (C[1] - A[1]) * (B[0] - A[0]) >  (B[1] - A[1]) * (C[0] - A[0])

def segment_intersection(segment1, segment2):
A, B = segment1
C, D = segment2
return ccw(A, C, D) != ccw(B, C, D) and ccw(A, B, C) != ccw(A, B, D)

def check_rays(triangle):
for ray in reversed(triangle.rays):
for segment in all_segments:
if not ray.lies_on(segment) and ray.intersects_with(segment):
ray.color = 'red'
triangle.rays.remove(ray)
break
return True

NUM_POINTS = 1
NUM_RAYS = 2

all_segments = []

triangles = [
Triangle([[8, 10], [10, 4], [6, 2]]),
#  Triangle([[4, 6], [4, 2], [0, 1]]),
#  Triangle([[13, 2], [14, 1], [11, 2]])
]

for triangle in triangles:
triangle.sample_points()
triangle.generate_rays()
check_rays(triangle)

graph(
lambda: [triangle.plot() for triangle in triangles],
lambda: [triangle.plot_points() for triangle in triangles],
lambda: [triangle.plot_rays() for triangle in triangles]
)

Вот пример фотографии:


Из каждой точки проведено по два луча (правильно) и с каждой стороны имеется точка выборки (правильно), но ни один из лучей не признан недействительным (неверно). Сегменты линий, проходящие через стороны фигуры, например те, которые проходят через треугольник, должны быть красными или вообще не видны. Это должно быть масштабируемо для нескольких треугольников, поэтому ни один луч не должен проходить через какую-либо фигуру. Пожалуйста, дайте мне знать, если есть что-нибудь еще, что я должен добавить. Я поделился всем своим кодом, так что этого должно быть достаточно для минимально воспроизводимого вывода.

Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/793 ... -in-python