问一组直线的Python凹壳多边形

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这是对你的子问题的回答：

解决这个问题的一个好的python实现，即使不使用线(只是从点的列表中找到一个凹面外壳)也会很有帮助

您可以使用alphashape。棘手的部分是选择一个适合您需求的alpha。Alphashape附带了一个函数来查找最优的alpha值。它从凸包(= Basically 0 )开始，然后增加alpha，直到它开始失去点。从这个最佳值中，我们取95 %，当然，这是一个相当随意的解决方案，但在许多情况下，它会给你一个很好的近似值。

import alphashape
import matplotlib.pyplot as plt
from descartes import PolygonPatch

points = [(17, 158),(15, 135),(38, 183),(43, 19),(93, 88),(96, 140),(149, 163),(128, 248),(216, 265),(248, 210),(223, 167),(256, 151),(331, 214),(340, 187),(316, 53),(298, 35),(182, 0),(121, 42)]

alpha = 0.95 * alphashape.optimizealpha(points)
hull = alphashape.alphashape(points, alpha)
hull_pts = hull.exterior.coords.xy

fig, ax = plt.subplots()
ax.scatter(hull_pts[0], hull_pts[1], color='red')
ax.add_patch(PolygonPatch(hull, fill=False, color='green'))

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一种可能的解决方案是，取每条直线，并将其插值到一个范围内，比如说20个点，然后找到所有创建点的凹壳。，

，the，the，of，the，of，of，the，the，of，of，the，of，

这不会给你想要的输出，因为凹面外壳将跟随这些额外的(假)点，并且它变得比原始点更凹。

我认为整个问题的最佳解决方案是从从optimizealpha获得的最佳alpha点的凹壳开始，然后减小它，直到您的外壳不与@sgillen建议的任何直线相交。这可以类似于通过使用二等分循环来测试any([polygon.crosses(line) for line in lines])来找到最佳alpha。

这是一个使用python查找一组点的凹壳的github repo。

我给你的建议如下。使用每条直线的端点创建一组点。然后使用链接到的代码为这些点生成凹面外壳，并对alpha的值进行一些猜测。一旦完成此操作，您可以检查生成的外壳是否与您的任何直线相交，以及是否修改了alpha。如果愿意，可以自动检查交点和平差。

您还可以尝试将直线的中点添加到您的点集，这可能会减少您需要尝试的alphas的数量。

尽管这个问题可能已经得到了回答，但以下也是我的方法：

就像其他人说的，你首先必须将直线的端点转换为点的列表。

之后，您可能需要SciPy库中的这个整洁的函数：scipy.spatial.ConvexHull()。基本上，您只需将一个带有顶点的数值数组传递给函数(使用numpy.array()创建)，它将返回一个外壳对象

Here是文档

使用.points-attribute可以获取所有点，使用.vertices-attribute可以获取构成外壳的输入列表的索引。如果你对此感兴趣，你也可以得到像Area或Volume这样的东西(对于3D形状)。

~Okaghana