如果你是做研究,推荐你看看这篇综述:
A Literature Review on Circle and Sphere Packing Problems: Models and Methodologies
Mhand Hifi and Rym M’Hallah [2009]
这个是NP-Hard问题,而且又是半连续半离散,3D圆筒等径小球最大填充看起来简单,实际上仅把问题描述成规范数学表达就已经不简单了,要随便拿个优化方法解决这种问题更不容易。
看你提问的描述显然也不是搞研究,就不用深究这个问题了。估计简单的例子google 英文应该可以找到代码或算例。
顺便贴一段关于这个问题的文字。
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如何把一定的空间装得最紧,显然是一个实际而重要的问题。项武义教授最近在这方面做了很重要的工作。这里先介绍一个有关的问题:围着一个球,可以放几个同样大小的球?我们不妨假定球的半径为一,即单位球。在平面情形,绕一单位圆我们显然可以放6个单位圆。而在三维空间的情况则更为复杂。如果把单位球绕单位球相切,不难证明,12个球是放得进的。这时虽然还剩下许多空间,但不可能放进第13个球。要证明这一结论并不容易。当年Newton与Gregory有个讨论。Newton 说第13个球装不进,Gregory说也许可以。这个争论长期悬而未决。一直到1953年,K.Schutte和B.L.van der Waerden才给了一个证明。这个证明是很复杂的。一个更自然的问题是怎样把一个立方体空间用大小相同的球装得最紧。衡量装得是否紧凑的尺度是密度(density),即所装的球的总的体积和立方体空间的体积的比例。Kepler于1611年提出了一个猜想:他认为立方体的球装的密度不会大于π/(18^1/2). 项武义说他证明了这个猜想。可是有人(Gabor Fejes Toth)认为他的证明不完全,甚至有人(Thomas L.Hales)说是错误的。
"Mathematical Intelligencer"这个杂志上(1995年),有关于这一问题的讨论,项武义有个答复。Toth 是匈牙利数学家,三代人搞同一个课题。匈牙利数学很发达,在首都布达佩斯有个200多人的几何研究所。我不知道几何中是否有这么多重要的问题需要这么多人去做。最年轻的Toth在“Mathematics Reviews"中有篇关于项的文章的评论。他说项的文章有些定理没有详细的证明。天下的事情就是这样。做重要工作有争议的时候,便产生一些有趣的现象。不过他觉得项的意思是对的。不但项的意思是对的,甚至表示这个意思他从前也有。最近项武义把他认为没有的证明都有写出来了。最主要的,我要跟大家说的是立体几何在数学中是很重要而困难的部分。即使平面几何也可能很难。到了立体时,则更为复杂。近年来对碳60(C60)的研究显示了几何在化学中的应用。多面体图形的几何性质对固态物理也有重大的作用。。球装不过是立体几何的一个问题。立体几何是大有前途的。
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回复评论好像格式没了。补在这里吧
画透明3D小球
[x,y,z] = sphere;
surf(x,y,z) % sphere centered at origin
hold on
surf(x+3,y-2,z) % sphere centered at (3,-2,0)
surf(x,y+1,z-3) % sphere centered at (0,1,-3)
daspect([1 1 1])
alpha(0.3) %透明度控制
shading flat %小球去网格线用光滑面