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这段MATLAB代码实现了一个模拟沙粒运动的系统,其中包括一个沙子图层和一个粘性固体(地面)图层。以下是对代码的功能的详细解释:4 s' a8 G) B/ F3 J4 v. S, ~! x
$ U5 K5 y/ r+ y- p: A
1.初始化:
: r4 n( f. H3 _5 D, l3 t2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
# u8 v k( P2 B6 D. g3.定义了一个矩阵大小为nxxny,其中nx和ny分别为200,这个矩阵被初始化为全零,表示空白状态。
* U4 V6 a: }2 V; X1 d* c a: _4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。, O% |) _; Z$ [" }% V
5.创建两个矩阵sand和sandNew,它们用于表示沙子的分布。sand初始化为随机生成的布尔值矩阵,其中1表示沙子的存在,0表示无沙。
% r' ]5 w! m3 j8 ?$ J7 Z3 q6.创建两个矩阵sum和gnd,它们用于表示沙子与地面的交互。gnd初始化为一个中央位置为1,表示粘性的地面。- s7 Q! G* V( v' b0 M
7.可视化初始化:# c2 f, u3 Y0 x7 h( n& q+ o
8.创建一个图像对象imh,用于在图形窗口中显示沙子和地面的状态。9 l: m. C/ _2 ]
9.设置图像对象的erasemode属性为'none',以允许连续绘制不清除之前的内容。
5 \. G" t) D, i" a X8 a10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
+ k( x: o$ C3 b9 u. y& x11.模拟沙子运动:1 V# |, A; E; C& U+ ?0 c- M
12.循环执行10000次模拟,每次模拟中都会更新沙子的状态和与地面的交互。
; _; k3 M0 {/ t0 I" F. X13.根据迭代次数i的奇偶性,选择不同的位置更新策略,采用Margolis邻域的规则。
& z5 u! `# H" l8 S7 ?' B14.随机生成一个布尔矩阵vary,表示沙子的运动速度方向,以及与之相反的vary1。5 Q2 W/ @4 k# l# o* e
15.根据Margolis邻域规则,更新沙子的状态,以实现其旋转并随机化速度。
^1 T$ \* j4 X5 I16.根据地面和沙子之间的交互,判断沙子是否可以粘附在地面上,然后更新地面和沙子的状态。% q+ d% z' v; }7 a0 Z$ r( p) E
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。. f6 B, @3 ~; n3 k
18.使用drawnow来实现动态显示。% h+ c: _' ]2 n5 r
2 ^! S! V5 p) ~! M
这段代码模拟了沙子在地面上的运动过程,采用了Margolis邻域规则,通过沙子的旋转和随机速度选择,模拟了沙粒的扩散和粘附行为。通过在图形窗口中实时显示,可以观察到沙粒在地面上的动态行为。9 J) M$ m/ S0 D, h& N% Q4 W
. s1 @2 d3 { P( ]' S c9 X2 C+ H5 N. U' G! V) Z# O
+ T9 G! i4 r3 L3 L# s( J C$ z
9 H$ Z @8 b4 `' l u. i- e _7 ^4 k( q1 R6 r
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