matlab - 如何在复杂的多段线旁边创建随机点？

Question

我想在二维图上填充随机点，使这些点落在“C”形多段线附近。

我设法用一个相当简单的方形“C”完成了这个:

我是这样做的:

% Marker color
c = 'k';    % Black

% Red "C" polyline
xl = [8,2,2,8];
yl = [8,8,2,2];
plot(xl,yl,'r','LineWidth',2);
hold on;

% Axis settings
axis equal;
axis([0,10,0,10]);
set(gca,'xtick',[],'ytick',[]);

step = 0.05;    % Affects point quantity
coeff = 0.9;    % Affects point density

% Top Horizontal segment
x = 2:step:9.5;
y = 8 + coeff*randn(size(x));
scatter(x,y,'filled','MarkerFaceColor',c);

% Vertical segment
y = 1.5:step:8.5;
x = 2 + coeff*randn(size(y));
scatter(x,y,'filled','MarkerFaceColor',c);

% Bottom Horizontal segment
x = 2:step:9.5;
y = 2 + coeff*randn(size(x));
scatter(x,y,'filled','MarkerFaceColor',c);

hold off;

正如您在代码中看到的，对于折线的每一段，我使用 randn 人工生成了散点坐标。

对于前面的示例，将多段线分割成线段并手动生成点就可以了。但是，如果我想尝试像这样更复杂的“C”形状怎么办:

请注意，使用我当前的方法，当折线的几何复杂性增加时，编码工作量也会增加。

在进一步讨论之前，是否有更好的方法来解决这个问题？

Answer 1

一种更简单的方法，可以推广到任何多段线，是在线段上运行一个循环。对于每个段，r 是它的长度，m 是要沿着该段放置的点数(它与规定的步长非常接近，略有偏差情况下步长不均匀划分长度)。请注意，x 和 y 都受到随机扰动。

for n = 1:numel(xl)-1 
    r = norm([xl(n)-xl(n+1), yl(n)-yl(n+1)]);
    m = round(r/step) + 1;
    x = linspace(xl(n), xl(n+1), m) + coeff*randn(1,m);
    y = linspace(yl(n), yl(n+1), m) + coeff*randn(1,m);
    scatter(x,y,'filled','MarkerFaceColor',c);
end

输出:

一个更复杂的例子，使用 coeff = 0.4; 和 xl = [8,4,2,2,6,8]; yl = [8,6,8,2,4,2];

如果您认为此点云在端点附近太薄，您可以在运行循环之前人为地延长第一段和最后一段。但我不认为有必要:模糊曲线在末端变细是有道理的。