matlab中二維插值函式interp2的使用
下面是一段產生log-normal分佈的程式碼,以此進行說明。
clear all; clc; for t=1:100 Traffic(t) =curve(t); end MaxTraffic = max(Traffic); w = 0.2; Wmax = 2*pi*w/3000; x=[0:10:300]; y=[0:10:300]; Nx=length(x); Ny=length(y); Sigma = 0.53; t = 0; M = 10*curve(t)/MaxTraffic; sum = 0; for i=1:Nx forj=1:Ny Mu = log(M)-0.5*Sigma^2; Rho(i,j) = RhoFromCoordination(x(i),y(j),Wmax,Sigma,Mu); Lognrnd(i,j) = round(exp(Sigma*Rho(i,j)+Mu)); sum = Lognrnd(i,j)+sum; end end sum [xi,yi]=meshgrid(0:2:300,0:2:300); z1=interp2(x,y,Lognrnd,xi,yi,'spline');%三次樣條插值 surf(xi,yi,z1)
(1)首先理解meshgrid的原理和用法。簡單地說,就是產生Oxy平面的網格座標。
在進行3-D繪圖操作時,涉及到x、y、z三組資料,而x、y這兩組資料可以看做是在Oxy平面內對座標進行取樣得到的座標對(x,y)。例如,要在“3<=x<=5,6<=y<=9,z不限制區間”這個區域內繪製一個3-D圖形,如果只需要整數座標為取樣點的話。我們可能需要下面這樣一個座標構成的矩陣:
(3,9),(4,9),(5,9);
(3,8),(4,8),(5,8);
(3,7),(4,7),(5,7);
(3,6),(4,6),(5,6);
在matlab中我們可以這樣描述這個座標矩陣
把各個點的x座標獨立出來,得:
3,4,5;
3,4,5;
3,4,5;
3,4,5;
再把各個點的y座標也獨立出來:
9,9,9;
8,8,8;
7,7,7;
6,6,6;
這樣對應的x、y結合,便表示了上面的座標矩陣。meshgrid就是產生這樣兩個矩陣,來簡化我們的操作。然後根據(x,y)計算獲得z,並繪製出三維圖形。
(2)理解interp2
A、返回矩陣ZI,ZI的元素包含對應於參量XI與YI(可以是向量、或同型矩陣)的元素, 即ZI(i,j)←(XI(i),YI(j))
B、使用者可以輸入行向量和列向量XI與YI。
C、若XI與YI中有在X與Y範圍之外的點,則相應地返回nan(Not a Number)。
D、用指定的演算法method計算二維插值:
’linear’ :雙線性插值演算法(預設演算法);
’nearest' :最臨近插值;
’spline’ :三次樣條插值;
’cubic’ :雙三次插值。
E、如以下的運用:
[xi,yi] = meshgrid(0:2:300,0:2:300);
ZI = interp2(x,y,Lognrnd,xi,yi,'spline');%三次樣條插值
surf(xi,yi,ZI)%這裡已經不再是(x,y),而是(xi,yi)。
(3)上述的程式碼效果
插值前:
插值後: