Matlab：如何通过连接两个不同大小的网格矩形（或两个不同维度的矩阵）来创建一个网格？

Question

我整个周末都在尝试在 Matlab 中做一些看起来应该非常简单的事情。我不是经验丰富的 Matlab 用户。我想计算通过水箱的流量。这就需要我定义一个矩形几何体（水槽），然后把它分成cells/elements（一个由x/y坐标组成的网格）。我可以做到这一点没问题：

Lx = 300;               % Geometry length in x direction
Ly = 150;               % Geometry length in y direction 
Nx = 10; Ny = Nx;       % Number of nodes in x and y direction
% Grid
x = linspace(0,Lx,Nx); y = linspace(0,Ly,Ny);
delta_x = Lx/(Nx-1); delta_y = Ly/(Ny-1);

问题来了。现在我想添加一个 inlet/pipe 到水箱——连接到第一个的第二个矩形。无论我做什么，几何中都有 "holes" 个没有点的地方。此外，沿 y=0 永远不会有网格点，这是一个问题。

我已经尝试了 (1) 这个（下图），这导致了一个看起来很奇怪的复选标记形状的网格：

c = [0 150 150 0  ]; % x dimension of large tank  
d = [0 0   150 150]; % y dimension of large tank 

v = [0   20  0   20 ]; % x dimension of inlet   
w = [150 200 200 0];   % y dimension of inlet 

x = union(c(1,:), v(1,:));
y = union(d(1,:), w(1,:));
grid_val = 10;

figure('Color','w');  
[X,Y] = meshgrid(min(x):grid_val:max(x), min(y):grid_val:max(y));

我试过 (2) 只是制作两个数组：一个是所有 x 坐标，一个是所有 y 坐标。两种方法都不起作用。最后，我尝试了 (3) 在制作网格后连接它们，这只会给我错误提示，即网格大小不同，因此无法连接。非常欢迎任何建议。

Answer 1

我认为您需要在这里采取稍微不同的方法。创建 meshgrid()，使 X 和 Y 值完全包含水箱和进气口的所有部分。你的最后一行看起来不错。

接下来，您必须创建一个大小为 X（或 Y）的额外掩蔽矩阵，以跟踪每个坐标点是否是您坦克的一部分。

tankMask = zeros(size(X));

现在只需遍历 X 和 Y 的元素并将 tankMask 的相应值设置为 1 如果它是坦克的一部分并保持设置否则为0。

您应该可以使用 Matlab 的 inpolygon() 来完成此操作：

for i = 1:numel(X)
    if inpolygon(X(i),Y(i),c,d) || inpolygon(X(i),Y(i),v,w)
        tankMask(i) = 1;
    end
end

现在，您仍然拥有所有这些网格点，但您还有一个掩码告诉您每个 X,Y 值是否是您的坦克的一部分。使用 surf(X,Y,tankMask).

验证这一点

此外，我不确定您究竟希望摄入量是什么样的，但这看起来更接近您可能想要的：

v = [0   0  20   20]; % x dimension of inlet   
w = [150 200 200 150];   % y dimension of inlet

在这里，我已经绘制了 surf(X,Y, tankMask)，使用按照描述创建的掩码以及我建议的修改后的 v 和 w 向量。

此方法效率不高，并且随着网格尺寸变小，运行会出现问题。这只是一种快速而肮脏的方法。如果你需要一个非常精细的网格，你会想要一个更精细的方法。

编辑：我知道 看起来 y = 160 沿线的点包含在水箱中（以及 x = 30 处的进气口），但那是只是网格大小（10 个单位间距）和 3D 图的可视化方式的产物。

Matlab：如何通过连接两个不同大小的网格矩形（或两个不同维度的矩阵）来创建一个网格？

Matlab: how can I create one grid by joining two gridded rectangles of different size (or two matrices with different dimensions)?

matlab

concatenation