2012-10-30 15 views
5

Jak narysować geosferę w programie Matlab?Jak narysować Geosphere w Matlab?

Przez Geosphere Mam na myśli sposób punktów dyskretyzacji na kuli (Geosphere jest, na przykład w 3Ds Max).

na obrazek poniżej, jest to pokazane Sphere (po lewej) i Geosphere (po prawej) enter image description here

w Matlab jest funkcja sphere, co daje taki wynik: enter image description here

Potrzebuję uzyskać taki obraz Geosfery. Mam macierz Nx3, ze współrzędnymi xyz każdego punktu Geosfery.

UPDATE:

miałem problem tylko z wyświetlaniem (rysunek) geosfery, bo już dane - motoAllegro współrzędne każdego punktu. To dlatego odpowiedź Gunther Struyf pomógł mi i zaakceptowałem to.

to mam z tego sposobu wyświetlania: (Geosfera czynnika = 6, N = 362) enter image description here

Jak zdobyć punkty 3d z geosfery? Użyłem bezpłatnej biblioteki SPHERE_GRID, aby zdobyć punkty 3d-sfery. (W bibliotece istnieją różne sposoby dyskretyzacji sfery).

Również do obliczania punktów w Geosferze, dziękuję @Rody Oldenhuis za odpowiedź poniżej.

+0

teraz jestem zainteresowany w jaki sposób zbudowana, że ​​punkt tablicę: p –

+0

@GuntherStruy zobacz moją odpowiedź :) –

Odpowiedz

5

Jeśli masz już punkty, myślę, że można użyć tego samego rozwiązania jak here:

tri = convhull(xyz); 
trisurf(tri,xyz(:,1),xyz(:,2),xyz(:,3)); 
+0

Tak, to działało. Dziękuję Ci –

5

Mam funkcji leży tu, który jest w stanie wygenerować triangulacji sfery do arbitralnej precyzji . Jest to funkcja oparta na buildsphere przez Giaccari Luigi, który niestety całkowicie zniknął z Internetu (wraz z tą funkcją).

Opublikuję go tutaj i na moim koncie Exchange. Po zatwierdzeniu zastąpię ten kod linkiem.

Zauważ, że mam kilka wstępnie wygenerowanych modeli na moim komputerze, od których zależy ta funkcja. Musisz usunąć tę sekcję, zanim będzie można go uruchomić.

Aby narysować wygenerowaną kulę: patrz odpowiedź Gunthera Struyfa.

function [p, t] = TriSphere(N, R) 
% TRISPHERE: Returns the triangulated model of a sphere using the 
% icosaedron subdivision method. 
% 
% INPUT: 
% N (integer number) indicates the number of subdivisions, 
% it can assumes values between 0-inf. The greater N the better will look 
% the surface but the more time will be spent in surface costruction and 
% more triangles will be put in the output model. 
% 
% OUTPUT: 
% In p (nx3) and t(mx3) we can find points and triangles indexes 
% of the model. The sphere is supposed to be of unit radius and centered in 
% (0,0,0). To obtain spheres centered in different location, or with 
% different radius, is just necessary a traslation and a scaling 
% trasformation. These operation are not perfomed by this code beacuse it is 
% extrimely convinient, in order of time perfomances, to do this operation 
% out of the function avoiding to call the costruction step each time. 
% 
% NOTE: 
% This function is more efficient than the matlab command sphere in 
% terms of dimension fo the model/ accuracy of recostruction. This due to 
% well traingulated model that requires a minor number of patches for the 
% same geometrical recostruction accuracy. Possible improvement are possible 
% in time execution and model subdivision flexibilty. 
% 
% EXAMPLE: 
% 
% N=5; 
% 
% [p,t] = TriSphere(N); 
% 
% figure(1) axis equal hold on trisurf(t,p(:,1),p(:,2),p(:,3)); axis vis3d 
% view(3) 

% Author: Giaccari Luigi Created:25/04/2009% 
% For info/bugs/questions/suggestions : [email protected] 
% ORIGINAL NAME: BUILDSPHERE 
% 
% Adjusted by Rody Oldenhuis (speed/readability) 

    % error traps 
    error(nargchk(1,1,nargin)); 
    error(nargoutchk(1,2,nargout)); 
    if ~isscalar(N) 
     error('Buildsphere:N_mustbe_scalar',... 
      'Input N must be a scalar.'); 
    end  
    if round(N) ~= N 
     error('Buildsphere:N_mustbe_scalar',... 
      'Input N must be an integer value.'); 
    end 

    % Coordinates have been taken from Jon Leech' files 

    % Twelve vertices of icosahedron on unit sphere 
    tau = 0.8506508083520400; % t = (1+sqrt(5))/2, tau = t/sqrt(1+t^2) 
    one = 0.5257311121191336; % one = 1/sqrt(1+t^2) (unit sphere)  
    p = [ 
     +tau +one +0  % ZA 
     -tau +one +0  % ZB 
     -tau -one +0  % ZC 
     +tau -one +0  % ZD 
     +one +0 +tau % YA 
     +one +0 -tau % YB 
     -one +0 -tau % YC 
     -one +0 +tau % YD 
     +0 +tau +one % XA 
     +0 -tau +one % XB 
     +0 -tau -one % XC 
     +0 +tau -one]; % XD 

    % Structure for unit icosahedron 
    t = [ 
     5 8 9 
     5 10 8 
     6 12 7 
     6 7 11 
     1 4 5 
     1 6 4 
     3 2 8 
     3 7 2 
     9 12 1 
     9 2 12 
     10 4 11 
     10 11 3 
     9 1 5 
     12 6 1 
     5 4 10 
     6 11 4 
     8 2 9 
     7 12 2 
     8 10 3 
     7 3 11 ]; 

    % possible quick exit 
    if N == 0, return, end 

    % load pre-generated trispheres (up to 8 now...) 
    if N <= 8 
     S = load(['TriSphere', num2str(N), '.mat'],'pts','idx'); 
     p = S.pts; t = S.idx; 
     if nargin == 2, p = p*R; end 
     return 
    else 
     % if even more is requested (why on Earth would you?!), make sure to START 
     % from the maximum pre-loadable trisphere 
     S = load('TriSphere8.mat','pts','idx'); 
     p = S.pts; t = S.idx; clear S; N0 = 10; 
    end 

    % how many triangles/vertices do we have? 
    nt = size(t,1); np = size(p,1); totp = np;  
    % calculate the final number of points  
    for ii=N0:N, totp = 4*totp - 6; end  
    % initialize points array 
    p = [p; zeros(totp-12, 3)]; 

    % determine the appropriate class for the triangulation indices 
    numbits = 2^ceil(log(log(totp+1)/log(2))/log(2)); 
    castToInt = ['uint',num2str(numbits)]; 

    % issue warning when required 
    if numbits > 64 
     warning('TriSphere:too_many_notes',... 
      ['Given number of iterations would require a %s class to accurately ',... 
      'represent the triangulation indices. Using double instead; Expect ',... 
      'strange results!']); 
     castToInt = @double; 
    else 
     castToInt = str2func(castToInt); 
    end 

    % refine icosahedron N times 
    for ii = N0:N 
     % initialize inner loop 
     told = t; 
     t = zeros(nt*4, 3); 
     % Use sparse. Yes, its slower in a loop, but for N = 6 the size is 
     % already ~10,000x10,000, growing by a factor of 4 with every 
     % increasing N; its simply too memory intensive to use zeros(). 
     peMap = sparse(np,np); 
     ct = 1;   
     % loop trough all old triangles   
     for j = 1:nt 

      % some helper variables 
      p1 = told(j,1); 
      p2 = told(j,2); 
      p3 = told(j,3); 
      x1 = p(p1,1); x2 = p(p2,1); x3 = p(p3,1); 
      y1 = p(p1,2); y2 = p(p2,2); y3 = p(p3,2); 
      z1 = p(p1,3); z2 = p(p2,3); z3 = p(p3,3); 

      % first edge 
      % -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 

      % preserve triangle orientation 
      if p1 < p2, p1m = p1; p2m = p2; else p2m = p1; p1m = p2; end 

      % If the point does not exist yet, calculate the new point    
      p4 = peMap(p1m,p2m); 
      if p4 == 0 
       np = np+1; 
       p4 = np; 
       peMap(p1m,p2m) = np;%#ok 
       p(np,1) = (x1+x2)/2; 
       p(np,2) = (y1+y2)/2; 
       p(np,3) = (z1+z2)/2; 
      end 

      % second edge 
      % -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 

      % preserve triangle orientation 
      if p2 < p3; p2m = p2; p3m = p3; else p2m = p3; p3m = p2; end 

      % If the point does not exist yet, calculate the new point 
      p5 = peMap(p2m,p3m); 
      if p5 == 0 
       np = np+1; 
       p5 = np; 
       peMap(p2m,p3m) = np;%#ok 
       p(np,1) = (x2+x3)/2; 
       p(np,2) = (y2+y3)/2; 
       p(np,3) = (z2+z3)/2; 
      end 

      % third edge 
      % -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 

      % preserve triangle orientation 
      if p1 < p3; p1m = p1; p3m = p3; else p3m = p1; p1m = p3; end 

      % If the point does not exist yet, calculate the new point    
      p6 = peMap(p1m,p3m); 
      if p6 == 0 
       np = np+1; 
       p6 = np; 
       peMap(p1m,p3m) = np;%#ok 
       p(np,1) = (x1+x3)/2; 
       p(np,2) = (y1+y3)/2; 
       p(np,3) = (z1+z3)/2;     
      end 

      % allocate new triangles 
      % refine indexing 
      %   p1 
      %   /\ 
      %   /t1\ 
      %  p6/____\p4 
      %  /\ /\ 
      %  /t4\t2/t3\ 
      %  /____\/____\ 
      % p3 p5  p2    
      t(ct,1) = p1; t(ct,2) = p4; t(ct,3) = p6; ct = ct+1;    
      t(ct,1) = p4; t(ct,2) = p5; t(ct,3) = p6; ct = ct+1; 
      t(ct,1) = p4; t(ct,2) = p2; t(ct,3) = p5; ct = ct+1;    
      t(ct,1) = p6; t(ct,2) = p5; t(ct,3) = p3; ct = ct+1; 

     end % end subloop 
     % update number of triangles 
     nt = ct-1;   
    end % end main loop 

    % normalize all points to 1 (or R) 
    p = bsxfun(@rdivide, p, sqrt(sum(p.^2,2))); 
    if (nargin == 2), p = p*R; end 
    % convert t to proper integer class 
    t = castToInt(t);  

end % funciton TriSphere