Python 检查一条线段是否与一组线段相交

我有一条a线段

AB

（2d），从点

a

到点

B

。对于海岸线的表示（闭合多边形，3*10^3个顶点），我有一个从同一点开始和结束的点数组（2d）。我想知道，点

A

和

B

之间的连接是否与海岸线相交

我的第一种方法是迭代闭合多边形的每个线段，并检查它是否与

AB

相交。这是

即使我使用

NumPy

数组或使用

cython

翻译函数，速度也不够快，因为我必须为不同的

a

s和

B

s执行很多次

我想，这可能是一个概念上的问题，我想知道，如果至少存在一个交叉点（

True

/

False

），是否有更聪明的方法只检查

我也试着使用

shapely

。但这有点慢

from shapely.geometry import LineString
import numpy as np

coastline = LineString(np.dstack(x_values,y_values))

def intersection(A,B,Coastline):

      AB = LineString([(A[0], A[1]), (B[0], B[1])])
      if AB.intersection(coastline).is_empty:
         return False
      return True

---

这是一个碰撞检测问题

因此，在您的情况下，最好是将您的海岸线放在一个空间数据结构中，如bsp树、四叉树、aabb树等

然后在线段和树结构之间执行相交

例如，请参见CGAL AABB_树：

---

该库适用于3D，但同样的想法也适用于2D。您可以在aabbtree中嵌入几乎任何几何图形，并快速查询线交点

，那么您的期望是什么？不要这么含糊：现在需要多长时间，多快就可以了？你的问题实际上只是一条线段，还是你会检查更多的线段？答案可能取决于这一点，因为那样的话，对海岸线线段进行索引或诸如此类的操作可能是值得的。根据Robert Kerns Line Profiler的说法，我用numpy数组方式创建的函数每次命中需要1583.7*10^-6秒（5788次调用）。有很多关于多边形与线段相交的帖子，请尝试检查这些帖子。无论使用何种方法，由于多边形上有许多顶点，因此最好使用较少的顶点创建一个不太详细的多边形，这样我们就可以根据这个新多边形测试直线。它需要生成，这样，如果它们相交，您将需要与实际详细的一个进行检查，但如果它们不相交，您可以知道它也不与详细的一个相交