python中好的几何库？ [关闭]答案

【问题标题】：Good geometry library in python? [closed]python中好的几何库？ [关闭]
【发布时间】：2009-07-02 21:30:00
【问题描述】：

我正在寻找一个良好且开发良好的库，用于在 python 中进行几何操作和评估，例如：

在 2D 和 3D 中评估两条线之间的交点（如果存在）
评估平面和线之间的交点，或两个平面之间的交线
计算线和点之间的最小距离
求通过一点的平面的正交
旋转、平移、镜像一组点
找到由四个点定义的二面角

我有一本关于所有这些操作的纲要书，我可以实现它，但不幸的是我没有时间，所以我会喜欢一个可以实现它的库。大多数操作对于游戏目的都很有用，因此我确信其中一些功能可以在游戏库中找到，但我不希望包含我不需要的功能（例如图形）。

有什么建议吗？谢谢

【问题讨论】：

如果您只使用 2D 没问题，那么您可以查看this。

标签： python geometry

【解决方案1】：

也许看看SymPy。

【讨论】：

它并不能真正满足我的要求，但它确实是一个很酷的项目，所以我接受你的回答作为对未来的一个有趣的建议（因为 SymPy 有一个几何模块，以及大量的开发人员)
2d 很遗憾。不是真正的建设性几何引擎。
SymPy 的几何模块也可能非常非常慢。由于它是为进行符号数学而设计的，因此它更喜欢使用精确表达式而不是近似浮点值。考虑到几何计算中通常涉及的平方根的数量，您可以想象这些表达式是如何变得非常大而且非常慢的。
更新到 SymPy 现在也包含 3D 库
感谢您的回答。我现在正在试用 SymPy。第一个实验执行起来似乎很慢——即使对于一个简单的 2D 对象也是如此。知道它是否适合实时处理几何图形吗？谢谢。

【解决方案2】：

Shapely 是流行的GEOS 库的一个不错的python 包装器。

【讨论】：

似乎非常专注于 GIS 数据处理，而不是纯粹的“数理几何”（可以这么说）
它当然是为 GIS 社区使用而创建的，但是它故意不了解地理投影，这使其可以用作通用欧几里得几何库。我在一个新兴的电脑游戏项目中大量使用它，而且效果很好。
关于 3D 几何的说法：“第三个 z 坐标值可以在构造实例时使用，但对几何分析没有影响。所有操作都在 x-y 平面中执行。”
上面的评论花了我大约半个小时的编码才找到。真的很激动。
当问题特别要求 3D 时，为什么只有一票反对？

【解决方案3】：

我发现pyeuclid 是一个很棒的简单通用欧几里得数学包。尽管该库可能不完全包含您提到的问题，但它的基础架构足以让您轻松编写这些问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

CGAL 也有Python bindings。

【讨论】：

上一个版本是 2009 年，它们似乎不完整。谁能说他们最近使用过它们，并且可以使用绑定完成问题中提出的事情？
是的，我发现的所有绑定都不完整，包括一些真正的好东西，例如构造立体几何。此外，CGAL 的高度模板化特性使其难以很好地包装。在我自己的一个项目 (Demakein) 中，我使用 cffi 模块和一些可怕的黑客直接从 python 使用 CGAL，使用内联 C++ sn-ps。

【解决方案5】：

我真的很想对这个问题有一个好的答案，而上面的那些让我不满意。但是，我刚刚遇到pythonocc，它看起来很棒，除了缺少好的文档并且在安装时仍然遇到一些问题（还不兼容 pypi）。最后一次更新是 4 天前（2011 年 6 月 19 日）。它包装了OpenCascade，它具有大量的几何和建模功能。来自pythonocc网站：

pythonOCC 是 Python 编程语言的 3D CAD/CAE/PLM 开发框架。它提供高级拓扑和几何操作、数据交换（STEP、IGES、STL 导入/导出）、2D 和 3D 网格划分、刚体模拟、参数化建模等功能。

[编辑：我现在已经下载了 pythonocc 并开始研究一些示例]

我相信它可以执行所有提到的任务，但我发现它使用起来不直观。它几乎完全由 SWIG 包装器创建，因此，命令的自省变得困难。

【讨论】：

在我看来，它做的太多了......我们应该开始一个吗？我很快将需要在我的光线追踪器中进行许多几何操作，为它创建一个单独的 github 可能是有意义的。我已经有一些代码，我们不会从头开始，但是如果我们发现它不够好，重新设计会很容易。
@Stefano Borini：当然！我很乐意尽我所能提供帮助，但我离你的资格水平还差得很远。
我同样对可用的内容感到失望。对于简单的东西，我已经完成了我自己的代码（例如在Adolphus 中），但是今晚，例如，我需要多面体-多面体相交，而这距离我必须保持理智的步骤太多了。无论如何，如果这继续下去，请把我算在内。
这个项目诞生了吗？
@Mermoz 是的，但是非常缓慢。 Stefano 已经开始使用图书馆，我一直在编写自己的补充，但我们还没有走多远。见github.com/stefanoborini/python-geometry和github.com/bengolder/python-geometry

【解决方案6】：

geometry-simple 有大约 300 行的 Point Line Plane Movement 类，仅使用 numpy；看看吧。

【讨论】：

【解决方案7】：

您可能对 OpenOpt 项目中的 Python 模块 SpaceFuncs 感兴趣，http://openopt.org

SpaceFuncs 是用于 2D、3D、N 维几何建模的工具，具有参数化计算、数值优化和几何方程求解系统的可能性

【讨论】：

【解决方案8】：

Python Wild Magic 是另一个 SWIG 包装代码。然而，它是一个游戏库，但您可以操作 SWIG 库文件以从 Python API 中排除任何不需要的图形内容。

【讨论】：