使用matlab或python绘制图像并输出为txt文件

Question

如图设置一个网格大小为256*256的点阵；
vr为圆形面积占总面积的比例；
r为圆形半径；
k1为圆外数字；
k2为园内数字；

需要生成n个不重叠的圆形数字矩阵，且圆形面积服从正态分布。(可以自定义k1和k2数字大小)
最后将其输出为txt文件，且一个数字为一行。

我原来写的是下面这样，所有的圆形都是相同半径

function producestructure()

clc;
clear all;
nx=256;
ny=256;

p=zeros(nx,ny);

vr=0.04;


nxy=nx*ny;

hn=nxy*vr;

nh=11;

rr=((hn/nh)/pi)^0.5;



km=1;

kh=0.048;  %圆内
distt=8;

nk=1;

bddis=10;


for n=1:1:10000
    
    x0=floor(rr+bddis+ (nx-2*rr-2*bddis)*rand);
    y0=floor(rr+bddis+ (ny-2*rr-2*bddis)*rand);
    
    if(n==1) 
        hc(nk,1)=x0;
        hc(nk,2)=y0;
    end
    tr=1;
    if(n>1)
        
        for i=1:1:nk

            D=((x0-hc(i,1))^2+(y0-hc(i,2))^2)^0.5;

            if(D<(2*rr+distt))
                tr=0;
            end
        end
       end
        
        if(tr>0)
        nk=nk+1;
        hc(nk,1)=x0;
        hc(nk,2)=y0;
        disp([x0  y0])
        end
    
    
    if(nk==nh) break; end
    
end


if(nk==nh)

p=p+km;     

for k=1:1:nh
    
    for m=1:1:ny
        for n=1:1:nx
            D=((n-hc(k,1))^2+(m-hc(k,2))^2)^0.5;
            if(D<rr) 
                p(m,n)=kh;
            end
        end
    end
    
end


pcolor(p);

shading interp;
        
else
    disp(['please change dis for more point']);
end
        
        
fn=fopen('k.txt','w');

    for m=1:1:ny
        for n=1:1:nx
            fprintf(fn,'%f\n',p(m,n));
        end
    end
fclose(fn) ;   
    

df=0.01*(diff(p,2,2)+diff(p,2,1));
size(df)

Answer 1

我在你的代码基础上修改后，运行结果如下：

代码如下：

clc;
clear all;
nx = 256;
ny = 256;

p = zeros(nx, ny);

vr = 0.04;

nxy = nx*ny;

hn = nxy*vr;

nh = 11;

rr = ((hn/nh)/pi)^0.5;

km = 1;
k2 = 0.1;
kh = 0.048;  % 圆内数字
k1 = 0.01;   % 圆外数字
distt = 8;

nk = 1;

bddis = 10;

% 生成正态分布的圆心坐标
mu = [nx/2, ny/2];  % 均值
sigma = [50, 50];   % 标准差
hc = zeros(nh, 2);
while nk <= nh
    coord = round(normrnd(mu, sigma, 1, 2));
    if all(coord > rr+bddis) && all(coord < [nx, ny]-rr-bddis)
        tr = 1;
        if nk > 1
            for i = 1:1:nk-1
                D = ((coord(1)-hc(i,1))^2 + (coord(2)-hc(i,2))^2)^0.5;
                if D < (2*rr+distt)
                    tr = 0;
                    break
                end
            end
        end
        if tr > 0
            hc(nk,:) = coord;
            nk = nk+1;
        end
    end
end

for k = 1:nh
    r = randi([10,20]); % 生成10~20之间的整数作为半径
    for m = 1:ny
        for n = 1:nx
            D = ((n - hc(k,1))^2 + (m - hc(k,2))^2)^0.5;
            if (D < r)
                if (D > r - 2) % 设置圆周边缘的宽度
                    p(m,n) = k2*(1-cos(pi*(D-r+2)/4))^2; % 通过插值平滑圆周边缘
                elseif (D > r)
                    p(m,n) = k1;
                else
                    p(m,n) = k2;
                end
            end
        end
    end
end
p(p == 0) = k1;  % 圆外数字为 k1

pcolor(p);
shading interp;


fn = fopen('k.txt', 'w');
for m = 1:1:ny
    for n = 1:1:nx
        fprintf(fn, '%g\n', p(m,n));
    end
end
fclose(fn);