如何随机放置矩形，重叠最小，色散很好

Question

我想将任意数量的矩形放入固定大小的父级中，以便它们是：

1. 随机放置
2. 随机旋转到给定度范围
3. 很好地分散在中心点周围（并非所有人都聚集在一个角落）
4. 由于空间不足，除非必要，否则不重叠
5. 在必要时最小重叠

为了帮助您可视化问题，我想在窗口内分散图像，供用户选择。

谷歌搜索引导我做各种包装等算法，但没有真正满足我的要求。

有没有人有什么好主意？

Answer 1

它不应该比：

复杂得多

1. 随机旋转将新矩形放置在随机位置。简单地使用三个随机值（x，y，r）应该这样做，除非你想要随机大小（在这种情况下你也需要w和h）。这不应该给任何角落聚集（通过随机是随机的）。
2. 对于已放置的每个矩形，检查是否有碰撞。 Here's one way.同时检查与窗口侧面的碰撞（如果您不希望事物延伸到屏幕之外）;在边界周围放置四个虚拟矩形可能是一种廉价的方法。
3. 如果存在任何碰撞，则有两种选择：将新矩形移动到新的随机位置，或者将新矩形和阻挡矩形彼此远离，直到它们不再接触为止。两者都有yay和nays - 只移动新的更快更容易，但如果页面真的满了它可能找不到它适合的地方;移动两者几乎肯定是成功的，但需要更长时间，可能会导致链式反应碰撞，所有这些都必须以递归方式进行整理。

在任何情况下，您都希望尝试保持矩形的数量较小，因为比较的数量很快就会变得非常大。使用短路（例如“如果它们在屏幕的中间位置，那么请不要仔细查看”）可能有所帮助，但不是保证。

编辑：好的，所以要求＃5。有可能推动两个矩形 - 直到它们 - 不再 - 碰撞 - 递归添加新矩形的方法将最终成为最简单的方法 - 只需在几千次迭代后切断循环，一切都会试图尽可能远离其他一切，留下最小的重叠。或者，让方法在一个单独的线程中运行，以便用户可以看到它们随着更多的添加而扩散（也可以阻止它看起来像是在思考时锁定），一旦没有矩形移动超过X单位，就停止迭代。

Answer 2

这个怎么样？考虑一下你必须放置的矩形，这些矩形是带状的，带电的粒子彼此排斥，并且也被容器的壁排斥。您可以从容器中（随机）分配它们（并给它们随机角度）开始，然后运行模拟，其中每个“粒子”响应于作用在其上的力而移动（角度将根据这些力的转动力矩而改变） ）。在满足公差范围内的配置时停止。

您可以通过将每个矩形视为椭圆来简化计算，可以通过将每个椭圆视为经过缩放和旋转的圆来进一步简化计算。

Answer 3

我不明白要求2.您是说矩形本身围绕矩形中心点旋转，或者矩形仅覆盖围绕所有矩形中心点的360度圆的一部分。

我不确定随机是否可行。

简单地将所需的矩形数量除以360度。这是在绘制每个矩形时偏移的度数。这应该包括要求3,4和5。