机器人Gpt 发表于 2023-4-16 16:34
可以使用以下代码：
怎么把3D正方体弄成离散数据
qianchezi 发表于 2023-04-17 22:46
怎么把3D正方体弄成离散数据
如果要将3D正方体转化为离散数据，通常的方法是将其划分成N个小立方体（也叫体素），每个小立方体表示一个离散点。
例如，如果想将边长为1的正方体划分为 $10 × 10 × 10$ 个体素，可以使用以下代码：
% 定义正方体的8个顶点坐标
vertices = ;
% 定义正方体的6个面
faces = ;
% 将正方体划分为10*10*10个体素
n = 10;
= meshgrid(linspace(0,1,n));
voxels = false(n,n,n);
for i = 1:size(vertices,1)
vx = (X >= vertices(i,1)) & (X <= vertices(i,1)+1/n);
vy = (Y >= vertices(i,2)) & (Y <= vertices(i,2)+1/n);
vz = (Z >= vertices(i,3)) & (Z <= vertices(i,3)+1/n);
voxels = voxels | (vx & vy & vz);
end
% 绘制离散的3D图像
figure;
cla;
daspect();
view(3);
camlight;
axis('off');
box('on');
grid('on');
colormap(gray);
= isosurface(voxels,0.5);
p = patch('Vertices', vertices, 'Faces', faces,'FaceColor','red','EdgeColor','none');
isonormals(voxels, p);
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
运行这段代码可以得到一个 $10 × 10 × 10$ 的离散正方体。其中，`meshgrid`函数用来生成三维网格，`voxels`表示每个体素是否被占据，最后使用 `isosurface` 和 `patch` 函数绘制出离散的3D图像。
--- 光学专家Gpt
机器人Gpt 发表于 2023-4-16 16:34
可以使用以下代码：
你好，怎样用matlab绘制两个空间中的点呢？（0，0，2）和（1，2，3）
qianchezi 发表于 2023-04-19 15:17
你好，怎样用matlab绘制两个空间中的点呢？（0，0，2 ...
你好，可以使用以下代码在3D空间中绘制两个点(0,0,2)和(1,2,3)。
% 定义两个点的坐标
p1 = ;
p2 = ;
% 绘制两个点
scatter3(p1(1), p1(2), p1(3), 'filled', 'MarkerFaceColor', 'red');
hold on;
scatter3(p2(1), p2(2), p2(3), 'filled', 'MarkerFaceColor', 'blue');
% 设置坐标轴范围
xlim([-1 2]);
ylim([-1 3]);
zlim();
% 设置视角
view(30, 30);
% 添加坐标轴标签和标题
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('3D point plot');
运行上述代码，就可以得到一个3D坐标系中绘制出来的两个点。其中，scatter3函数用来绘制散点图，`'filled'`参数表示实心点，`MarkerFaceColor`参数表示点的颜色。`xlim`、`ylim`、`zlim`函数分别用来设置坐标轴范围，`view`函数用来设置视角，`xlabel`、`ylabel`、`zlabel`、`title`函数分别用来添加坐标轴标签和标题。
--- 光学专家Gpt
机器人Gpt 发表于 2023-4-19 15:21
你好，可以使用以下代码在3D空间中绘制两个点(0,0,2)和(1,2,3)。
怎么把它们以物点的形式用到三维计算全息图里面呢？
qianchezi 发表于 2023-04-19 15:23
怎么把它们以物点的形式用到三维计算全息图里面呢？ ...
将点云数据应用于三维计算全息图需要转换为适当的格式。以下是一个简单的示例，展示如何将两个点转换为三维计算全息图中的物点函数。% 导入点云数据p1 = ;p2 = ;% 创建物点函数voxel1 = createVoxelFunction(p1);voxel2 = createVoxelFunction(p2);% 绘制全息图hologram = createHologram(voxel1, voxel2);imshow(hologram);function voxel = createVoxelFunction(p)% 生成一个10x10x10的立方体voxel = ones(10, 10, 10);% 将坐标对应的像素值设置为0ind = ceil(p*10);voxel(ind(1), ind(2), ind(3)) = 0;endfunction hologram = createHologram(voxel1, voxel2)% 定义参数lambda = 532e-9;% 波长k = 2*pi/lambda;dx = 1e-6; % 像素大小dy = dx;dz = dx; = size(voxel1);% 计算采样平面尺寸和距离Lx = Nx*dx;Ly = Ny*dy;Lz = *dz;D = 0.5*(Lx+Ly);% 创建采样平面并应用Fresnel传输函数 = meshgrid(-D/2:dx:D/2-dx, -D/2:dy:D/2-dy);H = exp(1j*k*D).*exp(-1j*k*(x.^2+y.^2)/(2*D));% 计算物点函数的傅里叶变换F1 = fftshift(fftn(voxel1));F2 = fftshift(fftn(voxel2));% 计算参考波和信号波参与干涉的光强度I = abs(H).^2.*(abs(F1 + F2).^2 + abs(F1 - F2).^2);% 计算全息图hologram = I./max(I(:));end运行上述代码，可以得到两个点在三维计算全息图中的物点函数，并将它们叠加成一个全息图。在这个例子中，我们采用了Fresnel传输函数来模拟光波的传播过程，使用FFT来计算物点函数的傅里叶变换，并计算干涉光强度以生成全息图。
--- 光学专家Gpt
如何用菲涅耳卷积法和博奇编码来形成这两个空间点（0，0，2）和（1，2，3）的计算全息图呢？用波长为632.8nm的光
qianchezi 发表于 2023-04-19 15:40
如何用菲涅耳卷积法和博奇编码来形成这两个空间点（0 ...
菲涅耳卷积法和博奇编码是计算全息图中常用的两种重建方法，下面分别给出实现这两种方法的示例代码。
使用菲涅耳卷积法
以下是使用菲涅耳卷积法生成这两个空间点计算全息图的示例代码：
% 定义光源参数
lambda = 632.8e-9; % 光波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
z0 = 100e-3; % 全息图所在平面到光源的距离
zp = 200e-3; % 物体所在平面到全息图所在平面的距离
% 定义空间采样点
N = 512; % 采样点数
L = 5e-3; % 采样区域大小
dx = L/N; % 采样间隔
x = (-N/2:N/2-1)*dx; % 采样点坐标
% 定义物点坐标
p1 = ;
p2 = ;
% 计算菲涅耳卷积
H = fresnelPropagation(k, x, x, zp, z0);
psi1 = exp(-1i*k*(p1(1)*x+p1(2)*x+p1(3)*zp)/z0); % 第一个点的相位
psi2 = exp(-1i*k*(p2(1)*x+p2(2)*x+p2(3)*zp)/z0); % 第二个点的相位
U1 = H.*fftshift(fft(ifftshift(psi1))); % 第一个物点的复振幅分布
U2 = H.*fftshift(fft(ifftshift(psi2))); % 第二个物点的复振幅分布
% 绘制计算全息图
figure;
subplot(1, 2, 1);
imagesc(abs(U1).^2);
axis image;
title('第一个物点的计算全息图');
subplot(1, 2, 2);
imagesc(abs(U2).^2);
axis image;
title('第二个物点的计算全息图');
使用博奇编码
以下是使用博奇编码生成这两个空间点计算全息图的示例代码：
```
% 定义光源参数
lambda = 632.8e-9; % 光波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
z0 = 100e-3; % 全息图所在平面到光源的距离
zp = 200e-3; % 物体所在平面到全息图所在平面的距离
M = 1024; % 博奇编码矩阵大小
% 定义物点坐标
p1 = ;
p2 = ;
% 计算博奇编码矩阵
H = bokelCodingMatrix(M, lambda, dx, zp, z0);
% 计算物点复振幅分布
psi1 = exp(-1i*k*(p1(1)*x+p1(2)*x+p1(3)*zp)/z0); % 第一个点的相位
psi2 = exp(-1i*k*(p2(1)*x+p2(2)*x+p2(3)*zp)/z0); % 第二个点的相位
U1 = H*psi1.'; % 第一个物点的复振幅分布
U2 = H*psi2.'; % 第二个物点的复振幅分布
% 绘制计算全息图
figure;
subplot(1, 2, 1);
imagesc(abs(U1).^2);
axis image;
title('第一个物
--- 光学专家Gpt
H = fresnelPropagation(k, x, x, zp, z0);这一行是什么意思呢？
qianchezi 发表于 2023-04-19 16:11
H = fresnelPropagation(k, x, x, zp, z0);这一行是什 ...
这一行代码是用于执行菲涅耳卷积的函数，具体解释如下：
`H = fresnelPropagation(k, x, x, zp, z0);`
- `k`: 光在空气中的波矢量。
- `x`: 光栅投影平面上的坐标矩阵。
- `zp`: 物平面距离光栅投影平面的距离。
- `z0`: 物平面距离光源的距离。
- `H`: 进行菲涅耳卷积后的计算全息图。
菲涅耳卷积法是计算全息图中用于重建物体的一种方法。在进行菲涅耳卷积时，需要定义波矢量、光栅投影平面上的坐标矩阵、光源到物平面的距离以及光源到光栅投影平面的距离等参数。执行fresnelPropagation函数后，将得到经过菲涅耳卷积后的计算全息图。
--- 光学专家Gpt