- html - 出于某种原因,IE8 对我的 Sass 文件中继承的 html5 CSS 不友好?
- JMeter 在响应断言中使用 span 标签的问题
- html - 在 :hover and :active? 上具有不同效果的 CSS 动画
- html - 相对于居中的 html 内容固定的 CSS 重复背景?
我在单位球面上有几个点根据 https://www.cmu.edu/biolphys/deserno/pdf/sphere_equi.pdf 中描述的算法分布(并在下面的代码中实现)。在这些点中的每一个上,我都有一个值,在我的特定情况下,它表示 1 减去一个小错误。错误在 [0, 0.1]
如果这很重要,那么我的值在 [0.9, 1]
.
可悲的是,计算错误是一个代价高昂的过程,我无法根据需要计算尽可能多的点。不过,我希望我的情节看起来像我在绘制“连续”的东西。
所以我想为我的数据拟合一个插值函数,以便能够根据需要采样尽可能多的点。
经过一番研究,我发现 scipy.interpolate.SmoothSphereBivariateSpline这似乎正是我想要的。但我不能让它正常工作。
问题:我可以用什么来插值(样条,线性插值,目前什么都可以)我在单位球体上的数据?答案可以是“您误用了 scipy.interpolation
,这是执行此操作的正确方法”或“此其他功能更适合您的问题”。
应该可以使用 numpy
执行的示例代码和 scipy
安装:
import typing as ty
import numpy
import scipy.interpolate
def get_equidistant_points(N: int) -> ty.List[numpy.ndarray]:
"""Generate approximately n points evenly distributed accros the 3-d sphere.
This function tries to find approximately n points (might be a little less
or more) that are evenly distributed accros the 3-dimensional unit sphere.
The algorithm used is described in
https://www.cmu.edu/biolphys/deserno/pdf/sphere_equi.pdf.
"""
# Unit sphere
r = 1
points: ty.List[numpy.ndarray] = list()
a = 4 * numpy.pi * r ** 2 / N
d = numpy.sqrt(a)
m_v = int(numpy.round(numpy.pi / d))
d_v = numpy.pi / m_v
d_phi = a / d_v
for m in range(m_v):
v = numpy.pi * (m + 0.5) / m_v
m_phi = int(numpy.round(2 * numpy.pi * numpy.sin(v) / d_phi))
for n in range(m_phi):
phi = 2 * numpy.pi * n / m_phi
points.append(
numpy.array(
[
numpy.sin(v) * numpy.cos(phi),
numpy.sin(v) * numpy.sin(phi),
numpy.cos(v),
]
)
)
return points
def cartesian2spherical(x: float, y: float, z: float) -> numpy.ndarray:
r = numpy.linalg.norm([x, y, z])
theta = numpy.arccos(z / r)
phi = numpy.arctan2(y, x)
return numpy.array([r, theta, phi])
n = 100
points = get_equidistant_points(n)
# Random here, but costly in real life.
errors = numpy.random.rand(len(points)) / 10
# Change everything to spherical to use the interpolator from scipy.
ideal_spherical_points = numpy.array([cartesian2spherical(*point) for point in points])
r_interp = 1 - errors
theta_interp = ideal_spherical_points[:, 1]
phi_interp = ideal_spherical_points[:, 2]
# Change phi coordinate from [-pi, pi] to [0, 2pi] to please scipy.
phi_interp[phi_interp < 0] += 2 * numpy.pi
# Create the interpolator.
interpolator = scipy.interpolate.SmoothSphereBivariateSpline(
theta_interp, phi_interp, r_interp
)
# Creating the finer theta and phi values for the final plot
theta = numpy.linspace(0, numpy.pi, 100, endpoint=True)
phi = numpy.linspace(0, numpy.pi * 2, 100, endpoint=True)
# Creating the coordinate grid for the unit sphere.
X = numpy.outer(numpy.sin(theta), numpy.cos(phi))
Y = numpy.outer(numpy.sin(theta), numpy.sin(phi))
Z = numpy.outer(numpy.cos(theta), numpy.ones(100))
thetas, phis = numpy.meshgrid(theta, phi)
heatmap = interpolator(thetas, phis)
上面代码的问题:
ValueError: The required storage space exceeds the available storage space: nxest or nyest too small, or s too small. The weighted least-squares spline corresponds to the current set of knots.
在初始化 interpolator
时引发实例。 s
的值那是 scipy.interpolate.SmoothSphereBivariateSpline 的参数之一.我测试了 s
的不同值范围从 0.0001
至 100000
, 上面的代码总是引发上述异常或:ValueError: Error code returned by bispev: 10
# Create the interpolator.
interpolator = scipy.interpolate.Rbf(theta_interp, phi_interp, r_interp)
# Creating the finer theta and phi values for the final plot
plot_points = 100
theta = numpy.linspace(0, numpy.pi, plot_points, endpoint=True)
phi = numpy.linspace(0, numpy.pi * 2, plot_points, endpoint=True)
# Creating the coordinate grid for the unit sphere.
X = numpy.outer(numpy.sin(theta), numpy.cos(phi))
Y = numpy.outer(numpy.sin(theta), numpy.sin(phi))
Z = numpy.outer(numpy.cos(theta), numpy.ones(plot_points))
thetas, phis = numpy.meshgrid(theta, phi)
heatmap = interpolator(thetas, phis)
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm
colormap = cm.inferno
normaliser = mpl.colors.Normalize(vmin=numpy.min(heatmap), vmax=1)
scalar_mappable = cm.ScalarMappable(cmap=colormap, norm=normaliser)
scalar_mappable.set_array([])
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
ax.plot_surface(
X,
Y,
Z,
facecolors=colormap(normaliser(heatmap)),
alpha=0.7,
cmap=colormap,
)
plt.colorbar(scalar_mappable)
plt.show()
此代码运行顺利并给出以下结果:
def haversine(x1, x2):
theta1, phi1 = x1
theta2, phi2 = x2
return 2 * numpy.arcsin(
numpy.sqrt(
numpy.sin((theta2 - theta1) / 2) ** 2
+ numpy.cos(theta1) * numpy.cos(theta2) * numpy.sin((phi2 - phi1) / 2) ** 2
)
)
# Create the interpolator.
interpolator = scipy.interpolate.Rbf(theta_interp, phi_interp, r_interp, norm=haversine)
执行时会发出警告:
LinAlgWarning: Ill-conditioned matrix (rcond=1.33262e-19): result may not be accurate.
self.nodes = linalg.solve(self.A, self.di)
并且结果完全不是预期的:插值函数的值可能高达
-1
这显然是错误的。
最佳答案
您可以使用 笛卡尔坐标而不是球坐标。
Rbf 使用的默认范数参数 ( 'euclidean'
)足够了
# interpolation
x, y, z = numpy.array(points).T
interpolator = scipy.interpolate.Rbf(x, y, z, r_interp)
# predict
heatmap = interpolator(X, Y, Z)
结果如下:
ax.plot_surface(
X, Y, Z,
rstride=1, cstride=1,
# or rcount=50, ccount=50,
facecolors=colormap(normaliser(heatmap)),
cmap=colormap,
alpha=0.7, shade=False
)
ax.set_xlabel('x axis')
ax.set_ylabel('y axis')
ax.set_zlabel('z axis')
def cosine(XA, XB):
if XA.ndim == 1:
XA = numpy.expand_dims(XA, axis=0)
if XB.ndim == 1:
XB = numpy.expand_dims(XB, axis=0)
return scipy.spatial.distance.cosine(XA, XB)
关于python - 在 3D 球体上插入非均匀分布的点,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/68199445/
我有 512 行要插入到数据库中。我想知道提交多个插入内容是否比提交一个大插入内容有任何优势。例如 1x 512 行插入 -- INSERT INTO mydb.mytable (id, phonen
已经提出了类似的问题,但由于它总是取决于,我单独询问我的具体情况。 我有一个网站页面,显示来自数据库的一些数据,要从该数据库生成数据,我必须执行一些相当复杂的多连接查询。 数据每天(每晚)更新一次。
我正在使用 MongoDb 和 MySQL 的 python 连接器 pymongo 和 pymysql 测试 MongoDb 和 MySQL,特别是插入功能。 pymongo版本是3.4,pymys
从 C# 应用程序插入大型数组(10M 元素)的最快方法是什么? 到目前为止,我使用的是批量插入。 C# 应用程序生成一个大文本文件,我使用 BULK INSERT 命令加载它。出于好奇,我编写了一个
我编写了一个枚举类型,当我为它运行我创建的 JUnit 测试时会出现以下语法错误: java.lang.Error: Unresolved compilation problems: Synt
我正在尝试创建一个程序,它将单词列表作为输入,并将它们排序为二叉树,以便能够找到它们,例如像字典。这是我到目前为止所做的,但是 newEl -> el = input; 出现段错误,我知道这是因为它试
你好 我有编译这个问题 \begin{equation} J = \sum_{j=1}^{C} \end{equation} 我不断收到错误 missing $ inserted 这很奇怪,因
我需要使用 LINQ to SQL 将记录插入到没有主键的表中。 table 设计得很差;我无法控制表结构。该表由几个 varchar 字段、一个文本字段和一个时间戳组成。它用作其他实体的审计跟踪。
我正在尝试使用 itextsharp 创建 Pdf。我添加了一张包含两列的表格,其中一列包含文本和其他图像。我想要恒定的图像大小 如果另一个单元格中的文本增加并且其他单元格中的图像大小不同,我的图像会
我想把 calory 作为 fruits 的第一个值,我做不到,有人能帮忙吗? $sql = 'INSERT INTO fruits VALUES('', ?, ?, ?)'
我有一个包含季度观察结果的 data.frame。我现在想插入每月值(首选三次,线性很好)。中间目标应该是使用 DATE 创建一个 data.frame作为所有每月观察的索引和缺失值。 谷歌搜索表明我
我想知道是否有办法在值列表中使用“插入”。我正在尝试这样做: insert into tblMyTable (Col1, Col2, Col3) values('value1', value
我想让人们能够在他们的网站中插入单个 Javascript 行,这实际上允许我插入包含我网站内容的固定大小的 IFRAME。它实际上是一个小部件,允许他们搜索我的网站或接收其他信息。这可能吗? 最佳答
我有一个包含时间的表,列名为 time,数据类型为 Date。 在 asp.net 中,我想要一个查询插入日期,另一个查询则在 2 个日期之间进行选择。 我已经尝试过这个: string data =
这是我的代码: create or replace trigger th after insert on stock for each row declare sqty number;
这是一个带有具体示例的通用问题。 我有一个包含三个字段(流派 ID (PK IDENTITY)、流派和子流派)的表。该表对(流派,子流派)组合具有唯一约束。 我想知道如何修改存储过程以在表中不存在时插
因此,我正在遍历二叉树,节点包含字符串,以及读取文件时该字符串是否出现多次。我只查找读取文件时出现次数最多的前 10 个单词,因此本质上我只是比较 int 值。 我的问题是我正在尝试找出一种有效的方法
我有一张机票和行李 map , 每张门票必须是唯一的,并且必须与 map 上的位置相对应 是否可以仅更改行李(m_bagage->秒)而不更改 key ? std::unordered_map m_c
我正在使用 jdbc 驱动程序做一个示例项目。我的问题是,如果我在 2 文本字段中输入空值。 null 不应该加载到数据库中吗?有没有办法避免在数据库中插入空字段?任何帮助将不胜感激。 //Execu
我想知道 SSIS 中是否有特定的插入或更新选项。 如果我想让程序检查它是更新还是插入,我是否必须做一些编码?或者是否可以启用一个选项,以便它会自行检查 PK 是否存在,然后更新,否则插入? 亲切的问
我是一名优秀的程序员,十分优秀!