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我想对 Fraunhofer 衍射进行模拟,为此我选择使用 numpy 和 matplotlib。我需要做的是指定一个 2D 孔径函数,为此我可以创建一个 x 和 y 值的网格并分配一个函数 z(x,y),在这种情况下它应该是复杂的。所有这些听起来并不太复杂,但是我在这里遇到了一个问题。
如何在 meshgrid 中定义矩形或三角形 block ,使得几何图形内部 z=1 和外部 z=0?
最小的工作示例,从哪里开始:
#! /bin/usr/env python
# Import environment
import numpy as np
x_ = np.linspace(0,1,255)
y_ = np.linspace(0,1,255)
x,y = np.meshgrid(x_,y_)
接下来要做什么?
我试图以不同的方式解决问题:
但是,这对函数 z 所取的值施加了严格的限制,这是我寻找不同方法的主要原因。
非常感谢任何能帮助我的人。
最佳答案
两个最简单的选择是使用 matplotlib.nxutils.points_inside_poly
或使用 mahotas.polygon.fill_polygon
.后者要快一些,但需要安装 mahotas
。
以第一个选项为例:
import numpy as np
from matplotlib.nxutils import points_inside_poly
nx, ny = 10, 10
poly_verts = [(1,1), (5,1), (5,9),(3,2),(1,1)]
# Create vertex coordinates for each grid cell...
# (<0,0> is at the top left of the grid in this system)
x, y = np.meshgrid(np.arange(nx), np.arange(ny))
x, y = x.flatten(), y.flatten()
points = np.vstack((x,y)).T
grid = points_inside_poly(points, poly_verts)
grid = grid.reshape((ny,nx))
print grid
产生(一个 bool numpy 数组):
[[False False False False False False False False False False]
[False True True True True False False False False False]
[False False False True True False False False False False]
[False False False False True False False False False False]
[False False False False True False False False False False]
[False False False False True False False False False False]
[False False False False False False False False False False]
[False False False False False False False False False False]
[False False False False False False False False False False]
[False False False False False False False False False False]]
附带说明一下,nxutils
将在某些时候贬值,以支持某些路径方法。将来,您可能希望按照以下方式做一些事情:
from matplotlib import path
...
p = path.Path(poly_verts)
grid = p.contains_points(points)
...
但是,目前仅在 github head 中。
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