MATLAB实现的Amorphous计算几何算法与可视化分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，专注于Amorphous算法的实现，支持非晶态材料和几何结构的数据处理。系统通过重构点云或网格拓扑，生成模型并可分析局部有序性与密度分布，适用于材料科学和几何建模研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的Amorphous计算几何算法实现与可视化分析系统

项目介绍

本项目致力于实现Amorphous算法的核心逻辑，主要用于非晶态材料或非规则几何结构的数据分析与建模。系统能够对输入的离散点云或网格数据进行拓扑重构，生成非晶态结构的几何模型，并对其局部有序性、密度分布及连通性等关键物理特性进行量化分析。同时，系统集成了强大的可视化模块，支持3D渲染和交互式参数调整，帮助用户直观地观察和理解算法处理结果。

功能特性

• 核心算法实现：实现了非规则几何体的拓扑重构算法
• 数据处理能力：支持点云数据的密度聚类与几何特征提取
• 结构分析：基于图论的连通性分析，量化评估非晶态结构特性
• 交互式可视化：提供3D渲染界面，支持模型旋转、缩放、剖面查看等交互操作
• 参数化配置：允许用户通过配置文件灵活调整算法参数
• 多格式支持：兼容多种常见的几何数据输入输出格式

使用方法

1. 准备输入数据：

- 准备点云数据文件（.xyz或.txt格式） - 配置算法参数文件（.json或.mat格式） - 可选提供初始网格数据（.stl或.obj格式）

1. 运行系统：

- 启动MATLAB环境 - 运行主程序文件 - 系统将自动加载数据并执行分析流程

1. 查看结果：

- 分析报告（.mat/.csv格式）：包含局域密度、配位数等量化指标 - 三维可视化模型（.fig/.png格式）：可交互的非晶态结构图 - 拓扑网络图（.graphml格式）：节点连接关系的图结构数据

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：

- 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox） - 统计和机器学习工具箱（Statistics and Machine Learning Toolbox） - 优化工具箱（Optimization Toolbox）

• 硬件建议：至少4GB内存，支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件作为系统入口，承担着核心流程调度的职责。它负责初始化系统环境，加载用户配置的参数与输入数据，协调调度拓扑重构、特征提取、连通性分析等算法模块的执行顺序与数据传递，并最终整合分析结果生成结构报告与可视化输出。同时，该文件还管理着图形用户界面的创建与交互事件的响应，确保用户能够实时调整参数并观察算法效果。