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背景信息(可选阅读):
我正在模拟声波在边界内的反射。空间中点的介质条件使用矩阵设置。假设空间的维度是 N
乘 N
网格,我关心两种声速,c0
和 c1
.
现在我正在使用如下代码生成障碍模式
medium.sound_speed = c0*ones(N,N); % set the speed of sound to be c0 everywhere
medium.sound_speed(:, N/2:N) = c1; % set the right half of the grid to a different speed
medium.sound_speed(50:70, 50:70) = c1; % set a box to have a different speed
或者
% set all speeds to c0 except set the diagonal to c1
medium.sound_speed = c0*ones(N,N)-(c0*eye(N,N))+c1*eye(N,N);
但是,我无法生成具有不同曲率的更复杂的边界。
问题
我想以编程方式创建具有反射(reflect)函数模式的矩阵。例如,我想输入 f(x)=2
并为此创建一个看起来像这样的矩阵,假设 N=6
。
[ 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 ]
或者f(x)=0.5*x+1
[ 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1
0 0 1 1 0 0
1 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0]
我还可以生成类似 f(x)=1/x
的曲线图案,这似乎需要某种形式的 Midpoint circle algorithm , 用于绘制带像素的曲率。
[ 1 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0
0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 0 0 ]
实际上,N
至少为 128,因此手动创建具有一定复杂度的形状矩阵是不切实际的,我认为这是一个有趣的问题。
有没有人知道一些方法来做到这一点,或者对替代方法的建议?
提前谢谢你。
编辑:我修改了this实现 Bresenham 算法以提供具有给定起点和终点的所需直线的矩阵。
function M=bresenham_line(point)
if (abs(point(4)-point(2)) > abs(point(3)-point(1))) % If the line is steep
x0 = point(2);y0 = point(1); x1 = point(4);y1=point(3);% then it would be converted to
token =1; % non steep by changing coordinate
else
x0 = point(1);y0 = point(2); x1 = point(3);y1=point(4);
token = 0;
end
if(x0 >x1)
temp1 = x0; x0 = x1; x1 = temp1;
temp2 = y0; y0 = y1; y1 = temp2;
end
dx = abs(x1 - x0) ; % Distance to travel in x-direction
dy = abs(y1 - y0); % Distance to travel in y-direction
sx = sign(x1 - x0); % sx indicates direction of travel in X-dir
sy = sign(y1 - y0); % Ensures positive slope line
x = x0; y = y0; % Initialization of line
param = 2*dy - dx ; % Initialization of error parameter
for i = 0:dx-1 % FOR loop to travel along X
x_coord(i+1) = x; % Saving in matrix form for plot
y_coord(i+1) = y;
param = param + 2*dy; % parameter value is modified
if (param >0) % if parameter value is exceeded
y = y +1*sy; % then y coordinate is increased
param = param - 2*(dx ); % and parameter value is decreased
end
x = x + 1*sx; % X-coordinate is increased for next point
end
M = zeros(size(x_coord,2), size(y_coord,2));
for i=1:1:size(x_coord,2)
x = x_coord(i);
y = y_coord(i);
M(x,y) = 1;
end
M
这样实现:
c1 = 0;
M = bresenham_line([1 1 Nx/2+1 Ny+1]);
medium.sound_speed = c0*ones(Nx,Ny) - (c0*M) + c1*M;
在曲线函数形状方面还没有进展。
最佳答案
获得一些类似结果的方法:
f = @(x)0.5*x; %create the function (x should be written even if the function doesn't depend on x: @(x) 0*x + 2)
N = 6; %choose the size of the atrix
M = zeros(N,N); %create an empty matrix
x = (1:N);
y = round(f(x-1)); %discretization
x(y>N-1|y<0) = [];
y(y>N-1|y<0) = [];
M(sub2ind(size(M),y+1,x)) = 1;
M = flipud(M)
因此您可以选择您的函数,然后矩阵中的结果将看起来像正常 plot
的离散化。
关于algorithm - 如何生成具有函数模式的矩阵?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/40618988/
我是一名优秀的程序员,十分优秀!