球体同胚表面准各向同性采样附matlab代码

简介: 球体同胚表面准各向同性采样附matlab代码

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab完整代码及仿真定制内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信      无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

❤️ 内容介绍

在计算机图形学和计算机视觉领域,球体同胚表面准各向同性采样是一个重要的问题。该问题涉及如何在球体表面上均匀地采样点,以便能够更好地模拟真实世界中的球体物体。

球体同胚表面准各向同性采样的挑战在于,球体表面并不是一个平面,而是一个曲面。因此,在球体表面上进行均匀采样并不像在平面上那么简单。此外,球体表面的几何特性使得在采样过程中需要考虑到球面的曲率和各向异性。

为了解决这个问题,研究人员提出了许多不同的算法和技术。其中一种常用的方法是基于分形理论的采样方法。这种方法利用分形几何的特性,通过迭代地细分球体表面来实现均匀采样。这种方法的优点是能够生成高质量的采样点,但缺点是计算复杂度较高。

另一种常见的方法是基于坐标变换的采样方法。这种方法通过将球体表面的点映射到一个更简单的坐标空间中,如二维平面或球坐标系,然后在该空间中进行均匀采样。然后,通过逆变换将采样点映射回球体表面。这种方法的优点是简单且高效,但缺点是可能会引入一定程度的采样偏差。

除了这些方法之外,还有许多其他的球体同胚表面准各向同性采样方法。这些方法包括基于随机化的采样方法、基于最优化的采样方法以及基于统计学的采样方法等。每种方法都有其优缺点,选择合适的方法取决于具体的应用需求和性能要求。

总结起来,球体同胚表面准各向同性采样是一个具有挑战性的问题,但在计算机图形学和计算机视觉领域有着广泛的应用。通过研究和发展各种采样方法,我们可以更好地模拟和渲染球体物体,从而提高计算机图形学和计算机视觉的应用效果。

🔥核心代码

%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg%% Function to isotropically sample a given sphere-homeomorphic surface.%% Author & support : nicolas.douillet (at) free.fr, 2017-2020.%%% Syntax%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z);%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v);%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v, option_random_sampling);%%% Description%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z)% generates a tricolon vector / [60*120 3] matrix of X, Y, and Z coordinates% of points sampling the -sphere-homeomorphic- surface defined by% function handles fctn_x, fctn_y, and fctn_z.%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v)% generates range_u(1,3)*range_v(1,3) samples located in the area% [min(u), max(u)] x [min(v) max(v)] = [range_u(1,1), range_u(1,2)] x [range_v(1,1) range_v(1,2)]%% sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v, option_random_sampling)% randoms the sampling if option_random_sampling = 1,% else -option_random_sampling = 0- sampling is uniform.%%% See also%% <https://fr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/64307-torus-homeomorphic-surface-quasi-isotropic-sampling?s_tid=prof_contriblnk torus_homeo_sfc_isotropic_splg>|% <https://fr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/69212-geoid geoid> |% <https://fr.mathworks.com/help/matlab/ref/rand.html rand> | % <https://fr.mathworks.com/help/matlab/ref/mesh.html mesh> | % <https://fr.mathworks.com/help/matlab/ref/trimesh.html trimesh>%%% Input arguments%% - fctn_x : function handle in x direction, in spherical coordinates, assumed overloaded for vectors and matrices.%% - fctn_y : function handle in y direction, in spherical coordinates, assumed overloaded for vectors and matrices.%% - fctn_z : function handle in z direction, in spherical coordinates, assumed overloaded for vectors and matrices.%% - range_u : real row vector double, u parameter vector of type : [min(u), max(u), nb_samples_u].%% - range_v : real row vector double, v parameter vector of type : [min(v), max(v), nb_samples_v].%% - option_random_sampling : logical, *true (1) /false (0).%%% Output arguments%%        [| | |]% - M = [X Y Z], real matrix double, the point set. Size(M) = [nb_samples_u*nb_samples_v 3].%        [| | |]%% - u : real matrix double, the sampling matrix / grid in u direction. Size(u) = [nb_samples_u,nb_samples_v].%% - v : real matrix double, the sampling matrix / grid in v direction. Size(v) = [nb_samples_u,nb_samples_v].%%        [ |  |  |] % - T = [i1 i2 i3], positive integer matrix double, the triangulation. Size(T) = [nb_triangles,3].%        [ |  |  |] %%       with nb_triangles = nb_samples_u*(nb_samples_v-2).%       T is relevant only in the case option_random_sampling = false/0.%%% Example #1% Isotropic random samplingfctn_x = @(u,v)sin(u).*cos(v);fctn_y = @(u,v)sin(u).*sin(v);fctn_z = @(u,v)cos(u);range_u = [0 pi 20];    % latitude angle for a sphererange_v = [0 2*pi 40]; % longitude angle for a sphere[M1, u1, v1] = sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v);figure;plot3(M1(:,1), M1(:,2), M1(:,3), 'b.'), hold on;axis equal, axis square, axis tight;colormap([0 0 1]);%% Example #2% Isotropic regular sampling[M2, u2, v2, T] = sphere_homeo_sfc_isotropic_splg(fctn_x, fctn_y, fctn_z, range_u, range_v, 0);TRI = triangulation(T, M2(:,1), M2(:,2), M2(:,3));figure;trimesh(TRI), hold on;axis equal, axis square, axis tight;colormap([0 0 1]);

❤️ 运行结果

⛄ 参考文献


❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 私信完整代码和数据获取及论文数模仿真定制

1 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
、无人机安全通信轨迹在线优化

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 火灾扩散

9 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、状态估计





相关文章
|
1月前
|
数据安全/隐私保护
地震波功率谱密度函数、功率谱密度曲线,反应谱转功率谱,matlab代码
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
|
1月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
|
1月前
|
算法 调度
面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略(matlab代码)
面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略(matlab代码)
|
1月前
|
算法 调度
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
|
1月前
|
运维 算法
基于改进遗传算法的配电网故障定位(matlab代码)
基于改进遗传算法的配电网故障定位(matlab代码)
|
1月前
|
Serverless
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)
|
1月前
|
供应链 算法
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
|
1月前
|
算法 调度
基于多目标粒子群算法冷热电联供综合能源系统运行优化(matlab代码)
基于多目标粒子群算法冷热电联供综合能源系统运行优化(matlab代码)
|
1月前
|
算法 调度 SoC
电动汽车充放电V2G模型(Matlab代码)
电动汽车充放电V2G模型(Matlab代码)

热门文章

最新文章