Question

我试图在1米或0.5米间距的固定网格上创建3D表面，其中表面是由多个点的横截面定义的通道。理想情况下，它应该是任意数量的点。例如，横截面如：

PTS = [[0.0,10.0]，[3.0,9.0]，[30.0,8.5]，[33.0,8.0]，[35.0,7.8]，[37.0,8.0]，[40.0,8.5]，[67.0 ，9.0]，[70.0,10.0]] 这里的通道宽70米，有一个双梯形截面。

我已经尝试过编码，但没有约会：

我想读取点，然后根据间距进行插值以提供计算高程（Z值）。这应该填补X＆amp;的范围。 Y，从而提供3D地形的XYZ值

这个例子应该创建一个长达70米的1500米长的通道

CODE：

设置计算域

length = 50.0  # change back to 3500
width  = 30.0  #changed this
dx = dy = 1.0          # Resolution: of grid on both axes
h=2.21 # Constant depth
slope_X=1/100
def topography(x,y):
z = -x*slope_X
PTS = [[0.0,10.0],[3.0,9.0],[30.0,8.5],[33.0,8.0],[35.0,7.8],[37.0,8.0],[40.0,8.5],[67.0,9.0],[70.0,10.0]]


N = len(x)
for i in range(N):
    # Construct Cross section from LIST of PTS
    for j in range(len(PTS)):
        if j == 0:
            pass
        else:
            m = (PTS[j][1]-PTS[j-1][1])/(PTS[j][0]-PTS[j-1][0])
            b = PTS[j-1][1]-(PTS[j][1]-PTS[j-1][1])/(PTS[j][0]-PTS[j-1][0])*PTS[j-1][0]
            z[i]= m *y[i]+b

    if x[i]==10:
        print 'Z =', z[i]

return z

当代码遍历X时，基本Z提供了一个倾斜的床，然后定义了横截面，在Y的范围内创建了Z

理想情况下，这也可以沿折线应用，而不是仅在x方向上应用。这样，通道可以沿曲线或S弯曲产生，例如

我希望有人对如何解决这个问题有一些聪明的想法......谢谢

有人提到scipy可能会在这里提供帮助....我会尝试理解这一点，创建一个在点之间插值的函数：

来自scipy.interpolate import interp1d

x = np.linspace（0,10,10）

y = np.exp（-x / 3.0）

f = interp1d（x，y）

f2 = interp1d（x，y，kind ='cubic'）

xnew = np.linspace（0,10,40）

将matplotlib.pyplot导入为plt

plt.plot（x，y，'o'，xnew，f（xnew），' - '，xnew，f2（xnew），' - '）

plt.legend（['data'，'linear'，'cubic']，loc ='best'）

plt.show（）

Answer 1

您可以通过最初将第三个维度设置为零来从一开始就以3D形式处理您的频道配置文件。通过这种方式，您将能够沿曲线旋转和平移您的轮廓。例如：

#The DEM
DEM = numpy.array((height,width)); #...because a row corresponds to the y dimension
#Channel center line
cCurve = [[0.0,0.0],[0.0,1.0],[1.0,2.0]] #A channel going north and then turning North-East
#Channel profile. It is better if you express this in relative coordinates to the center line. In this case, the points left to the center line would have negative X values and the points to the right would have positive X values. 
PTS = [[0.0,0.0,10.0],[3.0,0.0,9.0],[30.0,0.0,8.5],[33.0,0.0,8.0],[35.0,0.0,7.8],[37.0,0.0,8.0],[40.0,0.0,8.5],[67.0,0.0,9.0],[70.0,0.0,10.0]];
#
for (aCenterLinePoint in range(0,len(cCurve)-1)):
     #Translate the channel profile to the current location of the center line
     translatedPTS = Translate(PTS,cCurve[aCenterLinePoint]);
     #Rotate the channel profile, along the Z axis to an angle that is defined by the current center line point and the next center line point
     rotatedTranslatedPTS = Rotate(rotatedPTS,getAngle(cCurve[aCenterLinePoint],cCurve[aCenterLinePoint+1]))
     # "Carve" the DEM with the Channel profile. You can apply interpolation here if you like
     for (aChannelPoint in rotatedTranslatedPTS):
         DEM[aChannelPoint[1], aChannelPoint[0]] = aChannelPoint[2]; #Please note the reversal of the X,Y coordinates to account for the classical array indexing!

我希望上面的代码段传达了这个想法:-)。缺少的东西，你必须根据你的问题计算：

1）＆＃34;像素大小＆＃34;，换句话说，您的频道配置文件以米为单位表示，但在DEM中，您正在使用矩阵中的（基本上）索引。需要建立一个简单的线性变换，以便您可以确定＆＃34;多少像素＆＃34;距离中心线＃＆＃34; -20米

2）Translate（）和Rotate（）函数。这里有任何简单的矢量数学。请注意，如果您通过参考0,0,0来表达您的频道配置文件，则旋转将是非常简单的表达式。有关详细信息，请参阅此处：http://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix

3）getAngle（）函数是一个简单的atan2（vectorA，vectorB）。（例如：http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.arctan2.html）。请注意，在这种情况下，您将围绕Z轴旋转，这是一个＆＃34;伸出＆＃34;你的DEM。

4）DEM对现实世界的定位。在上面的例子中，我们从0.0开始，我们将向南移动，然后向东南移动，因为矩阵中的索引增加了上下

希望这会有所帮助。您是在处理CFD问题还是只是为了可视化？

通过由一串点定义的横截面在固定网格上产生三维高程

设置计算域

1 个答案: