帮我找一段L系统生成随机分形树的Matlab代码
以下是一段使用L系统生成随机分形树的Matlab代码:
% 定义L系统规则
rule(1).before = 'F';
rule(1).after = 'FF+[+F-F-F]-[-F+F+F]';
% 定义初始字符串和迭代次数
axiom = 'F';
n = 5;
% 迭代L系统规则
for i = 1:n
new_axiom = '';
for j = 1:length(axiom)
symbol = axiom(j);
matched = false;
for k = 1:length(rule)
if strcmp(symbol, rule(k).before)
new_axiom = [new_axiom, rule(k).after];
matched = true;
break;
end
end
if ~matched
new_axiom = [new_axiom, symbol];
end
end
axiom = new_axiom;
end
% 绘制树形图
stack = [];
pos = [0, 0];
angle = 90;
line_length = 5;
line_width = 1;
for i = 1:length(axiom)
symbol = axiom(i);
switch symbol
case 'F'
new_pos = pos + line_length * [cosd(angle), sind(angle)];
line(pos(1), pos(2), new_pos(1), new_pos(2), 'LineWidth', line_width);
pos = new_pos;
case '+'
angle = angle + randi([-30, 30]);
case '-'
angle = angle - randi([-30, 30]);
case '['
stack = [stack; pos, angle];
case ']'
state = stack(end, :);
stack = stack(1:end-1, :);
pos = state(1:2);
angle = state(3);
end
end
首先定义了一个L系统规则,其中 rule(1).before 表示规则的前缀,rule(1).after 表示规则的后缀。然后定义了初始字符串和迭代次数,通过循环迭代规则得到最终的字符串。
接着使用栈的思想绘制树形图,其中 pos 表示当前位置,angle 表示当前方向,line_length 表示每条线段的长度,line_width 表示线段的宽度。在遍历字符串的过程中,遇到 F 就绘制一条直线,遇到 + 或 - 就改变方向(随机角度),遇到 [ 就将当前状态入栈,遇到 ] 就弹出栈顶状态并恢复当前状态。最终得到的树形图是随机分形的
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