计算三维闭合曲线Integral Menger curvature energy的matlab代码
时间: 2023-10-06 17:11:38 浏览: 75
三维曲线拟合函数的MATLAB程序
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以下是计算三维闭合曲线Integral Menger curvature energy的MATLAB代码:
```matlab
function energy = integral_menger_curvature_energy(x,y,z)
% 计算三维闭合曲线Integral Menger curvature energy
% 输入参数:
% x: 闭合曲线上所有点的x坐标,1xn向量
% y: 闭合曲线上所有点的y坐标,1xn向量
% z: 闭合曲线上所有点的z坐标,1xn向量
% 输出参数:
% energy: 曲线的Integral Menger curvature energy
n = length(x); % 曲线上点的数量
% 计算每个点处的曲率
kappa = zeros(1,n);
for i = 1:n
if i == 1
p1 = [x(n), y(n), z(n)];
p2 = [x(i), y(i), z(i)];
p3 = [x(i+1), y(i+1), z(i+1)];
elseif i == n
p1 = [x(i-1), y(i-1), z(i-1)];
p2 = [x(i), y(i), z(i)];
p3 = [x(1), y(1), z(1)];
else
p1 = [x(i-1), y(i-1), z(i-1)];
p2 = [x(i), y(i), z(i)];
p3 = [x(i+1), y(i+1), z(i+1)];
end
kappa(i) = compute_curvature(p1, p2, p3);
end
% 计算Integral Menger curvature energy
energy = 0;
for i = 1:n
energy = energy + kappa(i)^2;
end
energy = energy/n;
end
function kappa = compute_curvature(p1, p2, p3)
% 计算三个点处的曲率
% 输入参数:
% p1: 第一个点,1x3向量
% p2: 第二个点,1x3向量
% p3: 第三个点,1x3向量
% 输出参数:
% kappa: 曲率
% 计算两个相邻点之间的向量
v1 = p2 - p1;
v2 = p3 - p2;
% 计算曲率
kappa = norm(cross(v1,v2)) / norm(v1)^3;
end
```
代码中的 `compute_curvature` 函数计算三个点处的曲率,这里采用的是 Frenet-Serret 公式进行计算。然后根据 Integral Menger curvature energy 的定义,计算每个点处的曲率,最后求出整条曲线的 Integral Menger curvature energy。
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