仿真3D版本.py

import time
import copy
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

NUM = 10
n = np.random.randint（310）  # 3、4、5边形
R = 30  # 多边形半径
Point_List = []
‘‘‘高度错开所需参数‘‘‘
low SPEED0 Hight = 0 2 200
distance = 380 / NUM

‘‘‘抵达边界所需参数  # 根据无人机数量NUM得出边界最大容量数量MAXNUM‘‘‘
MOVE_DISTANCE = 0.3
JianCeError = 0.1
if （（NUM - n） / n） % 1 == 0:
    MAXNUM = （NUM - n） / n
else:
    MAXNUM = int（（NUM - n） / n） + 1
JIANJU = 2 * R * np.sin（np.pi / n） / （MAXNUM + 1）
# 2 * R * np.sin（np.pi/n）是边界长度， JIANJU是调整单位距离

‘‘‘均匀化参数‘‘‘
Ting_Distance = 3
Move_Distance = 20  # 20 * 0.01 =0.2
‘‘‘随机生成初始分布位置  设定多边形位置 ‘‘‘
x = np.random.randint（1 100 NUM）
y = np.random.randint（1 100 NUM）
z = [0 for i in range（NUM）]
for i in range（NUM）:
    Point_List.append（[x[i] y[i] z[i]]）
# 多边形数量设定
DING_LIST = []
DingX DingY DingZ = [] [] []


def PolygonInit（）:
    global DING_LIST
    global n
    global DingX DingY DingZ
    for i in range（1 n + 1）:
        x = 50 + R * np.sin（i * 2 * np.pi / n）
        y = 50 + R * np.cos（i * 2 * np.pi / n）
        DING_LIST.append（[x y Hight]）
    DingX DingY DingZ = [] [] []
    for each in DING_LIST:
        DingX.append（each[0]）
        DingY.append（each[1]）
        DingZ.append（each[2]）
    DingX.append（DING_LIST[0][0]）
    DingY.append（DING_LIST[0][1]）
    DingZ.append（DING_LIST[0][2]）


PolygonInit（）  # 初始化多边形顶点位置

‘‘‘初始化图像‘‘‘
fig = plt.figure（）
ax = plt.gca（projection=‘3d‘）
ax.set_xlim（0 100）
ax.set_xlabel（‘X‘）
ax.set_ylim（0 100）
ax.set_ylabel（‘Y‘）
ax.set_zlim（0 400）
ax.set_zlabel（‘Z‘）
sc = ax.scatter3D（x y z color=‘r‘ alpha=0.7）
# ax.plot（DingX DingY DingZ ‘b:‘）
#sc = ax.scatter3D（x yz color=‘r‘ alpha=0.7marker=‘1‘linewidth = 8）
ax.plot（DingX DingYDingZ color = ‘black‘linestyle = ‘:‘）

D = 2 * R * np.sin（np.pi / n）
num = int（D / 0.01）
tooth_distance = D / num
Tooth_Chain = []


def Chain_make（）:
    global Tooth_Chain
    for i in range（0 n）:
        Tooth_Chain.append（DING_LIST[i]）
        base_pos = copy.deepcopy（DING_LIST[i]）
        if i == len（DING_LIST） - 1:
            next = DING_LIST[0]
        else:
            next = DING_LIST[i + 1]
        x = np.array（[next[0] - DING_LIST[i][0] next[1] - DING_LIST[i][1]]）  # 方向向量
        y = np.array（[1 0]）  # x轴方向
        Lx = np.sqrt（x.dot（x））  # x.dot（x） 点乘自己，相当于向量模平方
        Ly = np.sqrt（y.dot（y））
        cos_angle = x.dot（y） / （Lx * Ly）
        angle = np.arccos（cos_angle）
        if x[0] >= 0 and x[1] >= 0:
            for j in range（1 num）:
                a = base_pos[0] + j * tooth_distance * abs（np.cos（angle））
                b = base_pos[1] + j * tooth_distance * abs（np.sin（angle））
                Tooth_Chain.append（[a b Hight]）
            # print（‘1‘ len（Tooth_Chain））
        elif x[0] <= 0 and x[1] >= 0:
            for j in range（1 num）:
                a = base_pos[