matlab编写程序利用蒙特卡洛方法进行光线追踪计算Sky view factor

以下是利用蒙特卡洛方法进行光线追踪计算 Sky view factor 的 MATLAB 代码示例：

% 读取 DEM 数据
dem = load('dem.txt');

% 计算每个点的法向量
[nx, ny] = gradient(dem);
nz = ones(size(dem));
norm = sqrt(nx.^2 + ny.^2 + nz.^2);
nx = -nx ./ norm;
ny = -ny ./ norm;
nz = nz ./ norm;

% 设定射线起始点和数量
n = 1000000;
x0 = randi(size(dem, 1), [n, 1]);
y0 = randi(size(dem, 2), [n, 1]);

% 计算每个射线与 DEM 表面的交点
z0 = dem(sub2ind(size(dem), x0, y0));
z1 = z0 + 100; % 设定射线长度
x1 = x0 + nx(sub2ind(size(dem), x0, y0)) .* z1;
y1 = y0 + ny(sub2ind(size(dem), x0, y0)) .* z1;

% 判断每个交点是否可见
visible = true(size(x0));
for i = 1:n
    visible(i) = all(dem(x0(i), y0(i)) >= dem(x0(i):x1(i), y0(i):y1(i)));
end

% 计算 SVF
svf = sum(visible) / n;

% 输出 SVF 结果
fprintf('Sky view factor: %f\n', svf);

这个代码示例使用了 100 万条随机射线进行光线追踪，并使用了简单的判断法来确定每个交点是否可见。在实际应用中，可以根据需要对射线数量、射线长度、判断法等进行调整，以获得更准确的 SVF 结果。