Случайная выборка в многоугольнике

9

Я хотел бы выбрать равномерно случайную точку в многоугольнике ...

Если выбрать большое количество, они с равной вероятностью могут попасть в два региона, если они имеют одинаковую площадь.

Это было бы довольно просто, если бы это был квадрат, поскольку я бы взял два случайных числа в [0,1] в качестве моих координат.

У меня есть форма правильного многоугольника, но я бы хотел, чтобы она работала для любого многоугольника.

/programming/3058150/how-to-find-a-random-point-in-a-quadrangle

Джон Мангуаль
источник

Ответы:

9
  1. Триангуляция многоугольника
  2. Определите, в каком из треугольников должна лежать точка (взвешивает площади треугольника)
  3. Пример точки в треугольнике, как описано в этом посте
A.Schulz
источник
Разве этот вопрос не является дубликатом старого, на который вы ссылаетесь?
Рафаэль
@ Рафаэль: Связанный, но более общий, я бы сказал.
А.Шульц
4

1/2

{(x,y):x,y0,x+y1}x[0,1]2(1x)r[0,1]x=11ry[0,1x]s[0,1]y=(1x)sx,y[0,1]x+y>1(x,y)(1x,1y)

Юваль Фильмус
источник
Выборка отклонения будет отклонена с вероятностью не более 1/2 в двух измерениях, но в более высоких измерениях вероятность отклонения может быть намного хуже.
DW
Отбор проб может иметь большую частоту отклонений, чем 1/2. Просто подумайте о спирали, слегка выдавленной.
А.Шульц
Что если многоугольник гарантированно будет выпуклым?
Юваль Фильмус
Если ваши ограничивающие рамки выровнены по оси, выпуклость не поможет; как показывают ответы на предыдущий вопрос, просто рассмотрим треугольник с вершинами в (0, 1), (1, 0) и (x, x) для очень больших x - это займет исчезающе малую часть его ограничительной рамки как х уходит в бесконечность. Если вы говорите о наименьшем возможном ограничивающем прямоугольнике, то вы, вероятно, можете получить границы для объема, который занимает ваша выпуклая форма, но тогда вам нужно найти прямоугольник ...
Стивен Стадницки,
4

Это немного безумно, но должно работать хорошо, даже если ваш многоугольник очень странный.

C

http://siam.org/pdf/news/1297.pdf

Затем используйте толчок равномерной плотности на диске в качестве плотности предложения в выборке Metropolis-Hastings MCMC .

Ник Алджер
источник
Конформные карты не обязательно сохраняют область, хотя; они угол сохранения, но это почти гарантированно не пробовать полигон равномерно.
Стивен Стадницки,
Таким образом, необходимо использовать его как предложение в MCMC, а не как фактический пробоотборник. С помощью неравенства Пуанкаре вы можете показать, что изменение конформного отображения от равномерного ограничено константой.
Ник Алджер
aP(x)<f(x)<bP(x)abf(x)=cP(x)x
Стивен Стадницки,
Весь смысл Metropolis Hastings MCMC в том, что это предложение не является истинным распределением. Скорость сходимости цепочки MCMC зависит от того, насколько хорошо предложение приближается к истинному распределению. Наиболее распространенное предложение - поместить гауссиан в текущую точку, независимо от распределения, которое вы пытаетесь сэмплировать ...
Ник Алджер