ローラーの正確なモデルを指定しなかったので、極座標、つまり中心点と半径でそれらを表します。各ローラーのインクは、次のような追加の値で表されます。
% # Initial state
C = [0, 0; -0.8, -0.6; 1, 0]; % # Roller centers (x, y)
R = [0.5, 0.5, 0.5]; % # Roller radii (r)
ink = [1, 0, 0]; % # Amount of ink on each roller
N = numel(R); % # Amount of rollers
ここでは、ローラー #1 にのみインクがあります (これらの値は任意に選択したので、もちろん変更できます)。便宜上、次のようにローラーを描画できます。
% # Draw the rollers
figure, hold on
ang = 0:0.1:(2 * pi);
for i = 1:N
plot(C(i, 2) + R(i) * cos(ang), C(i, 1) + R(i) * sin(ang))
text(C(i, 2), C(i, 1), num2str(i))
end
title('Ink rollers'), axis image
これにより、次の画像が生成されます。
各ローラーにインクを描くのはあなたに任せます:P
そして今、ビジネスに:
1) まず、接続されているすべてのローラーを見つけます。
% # Find connected rollers
isconn = @(m, n)(sum(([1, -1] * C([m, n], :)) .^ 2) - sum(R([m, n])) .^ 2 < eps);
[Y, X] = meshgrid(1:N, 1:N);
conn = reshape(arrayfun(isconn, X(:), Y(:)), N, N) - eye(N);
これは、位置 ( i , j ) の各要素が、ローラーiとローラーjが接続されている場合は 1 であり、接続されていない場合は 0 である行列を生成します。この例では、次のようになります。
conn =
0 1 1
1 0 0
1 0 0
2) 次のステップでは、所定の反復回数を実行して、インクの流れをシミュレートします。各反復で、各ローラーの 1 回転をシミュレートします。つまり、各ローラーを調べて、そのローラーとその隣のローラーの間でインクを均等に分割します。
% # Simulate ink flow for a number of revolutions
disp([sprintf('Initial state:\t\t'), '[', num2str(ink), ']'])
revolutions = 3;
for ii = 1:revolutions
new_ink = zeros(size(ink));
% # Iterate over each roller
for jj = 1:N
if (ink(jj) > 0)
delta_ink = ink(jj) / (sum(conn(jj, :)) + 1);
idx = [jj, find(conn(jj, :))]; % # roller jj and its neighbors
new_ink(idx) = new_ink(idx) + delta_ink;
end
end
ink = new_ink;
disp([sprintf('Revolution #%d:\t\t', ii), '[', num2str(ink), ']'])
end
ベクトル化によるこれらのループの最適化にあまり力を入れていないことをお詫びします。とにかく、これらは各回転の各ローラーのインクの量です:
Initial state: [1 0 0]
Revolution #1: [0.33333 0.33333 0.33333]
Revolution #2: [0.44444 0.27778 0.27778]
Revolution #3: [0.42593 0.28704 0.28704]
明らかに、このコードをローラーの最後の状態を返す関数、または選択したその他の出力に簡単に入れることができます。さらに、アルゴリズムを修正して、ローラーの半径に応じて異なる分割比率を処理することもできます。幸運を!