欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  后端开发

Python实现将n个点均匀地分布在球面上的方法

程序员文章站 2022-04-22 08:42:49
...
本文实例讲述了Python实现将n个点均匀地分布在球面上的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下:

最近工作上遇到一个需求,将10000左右个点均匀地分布在一个球面上。所谓的均匀,即相邻的两个点之间的距离尽量一致。
我的算法是用基于正多面体剖分球面,我选的是正八面体。

1. 效果图如下:

Python实现将n个点均匀地分布在球面上的方法

2.sphere.py代码如下

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import math
class Spherical(object):
  '''球坐标系'''
  def __init__(self, radial = 1.0, polar = 0.0, azimuthal = 0.0):
    self.radial = radial
    self.polar = polar
    self.azimuthal = azimuthal
  def toCartesian(self):
    '''转直角坐标系'''
    r = math.sin(self.azimuthal) * self.radial
    x = math.cos(self.polar) * r
    y = math.sin(self.polar) * r
    z = math.cos(self.azimuthal) * self.radial
    return x, y, z
def splot(limit):
  s = Spherical()
  n = int(math.ceil(math.sqrt((limit - 2) / 4)))
  azimuthal = 0.5 * math.pi / n
  for a in range(-n, n + 1):
    s.polar = 0
    size = (n - abs(a)) * 4 or 1
    polar = 2 * math.pi / size
    for i in range(size):
      yield s.toCartesian()
      s.polar += polar
    s.azimuthal += azimuthal
for point in splot(input('')):
  print("%f %f %f" % point)

希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。