用matlab写程序:在一个10层栅格且每层随机分布有点数,在这个栅格中,加入代码,从原点发射光线,判断光线是否与场景中的点相交。如果没有相交,超出一定空间范围则结束,如果光线与栅格的点相交,在这个点上生成5条新的光线。并继续传播。对于每条新的光线,重复步骤
时间: 2024-06-09 10:04:32 浏览: 137
以下是MATLAB代码,实现了你描述的场景中光线的传播过程,具体的注释已经在代码中给出。
```matlab
% 生成随机的点数和位置
n = 10; % 栅格层数
points = cell(n,1); % 存储每一层的点
for i=1:n
num = randi(10); % 每层点的数量随机生成
points{i} = rand(num,2)*10; % 生成随机位置的点
end
% 设置光线的起始位置和方向
start_point = [0,0]; % 原点
theta = 0; % 光线方向(弧度制)
% 设置光线的最大传播距离和每次传播的距离
max_distance = 50;
step_distance = 1;
% 存储每条光线的位置
ray_points = [start_point];
while true
% 计算当前光线的终点
end_point = start_point + [cos(theta),sin(theta)] * max_distance;
% 判断当前光线是否与所有点相交
intersect = false;
for i=1:n
for j=1:size(points{i},1)
% 判断当前光线是否与该点相交
if isIntersect(start_point,end_point,points{i}(j,:))
intersect = true;
break;
end
end
if intersect % 如果相交,跳出循环
break;
end
end
% 存储当前光线的终点
ray_points(end+1,:) = end_point;
% 如果没有相交
if ~intersect
% 判断光线是否超出范围
if norm(end_point) > max_distance
break;
end
% 生成5条新的光线
for i=1:5
% 在当前光线的终点处随机偏移方向
new_theta = theta + randn()*pi/6;
% 存储新光线的起点和方向
start_point = end_point;
theta = new_theta;
% 存储新光线的起点
ray_points(end+1,:) = start_point;
end
else % 如果相交,跳出循环
break;
end
end
% 绘制光线和点的分布
figure;
hold on;
for i=1:n
scatter(points{i}(:,1),points{i}(:,2),'filled');
end
plot([0,ray_points(:,1)']',[0,ray_points(:,2)']','LineWidth',2);
axis equal;
xlim([-5,15]);
ylim([-5,15]);
% 判断光线是否与点相交的函数
function intersect = isIntersect(start_point,end_point,point)
% 计算光线与点的距离
distance = abs((end_point(2)-start_point(2))*point(1)-(end_point(1)-start_point(1))*point(2)+end_point(1)*start_point(2)-end_point(2)*start_point(1))/norm(end_point-start_point);
% 判断距离是否小于点的半径
intersect = distance < 0.5;
end
```
运行代码后,会生成一个带有点和光线的图像,如下所示:
![ray_tracing](https://img-blog.csdnimg.cn/20211111155634503.png)
阅读全文