データを表面として表す- MATLAB和Sim金宝appulink MathWorks日本 - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

データを表面として表す

データグリッドをプロットする関数

MATLAB^®のグラフでは,x-y座標平面に引かれた四角形のグリッドの上方にある点のz座標によって表面の位置が決まります。プロットは,隣り合った点を直線で結ぶことによって作成されます。表面プロットは,数値書式で表示するには大きすぎる行列を可視化したり、2 変数の関数をグラフ化するのに有効です。

MATLABは,さまざまな表面プロットを作成できます。メッシュプロットは,定義した点を結ぶラインのみを色付けしたワイヤーフレーム表面です。表面プロットは,ラインと表面を合わせたもので,色で表示されます。次の表は,さまざまな形式を示しています。

関数	用途
`网`、`冲浪`	表面プロット
`meshc`、`surfc`	等高線図が下にある表面プロット
`meshz`	カーテンプロット(基準平面)をもつ表面プロット
`pcolor`	平面プロット(値が色のみに比例する)
`surfl`	指定した方向からライティングされた表面プロット
`表面`	表面グラフィックスオブジェクトを作成するための低水準関数(高水準関数のベース)

データのグリッド化と内挿のための関数

データを表面として表せるようにデータの再構成と内挿が必要な場合は,以下の関数が役立ちます。

関数	用途
`meshgrid`	2次元および3次元の空間の四角形グリッド
`griddata`	内挿散布データ
`griddedInterpolant`	グリッドデータの内挿
`scatteredInterpolant`	内挿散布データ

データの内挿方法は,グリッドデータの内挿および散布データの内挿を参照してください。

メッシュプロットと表面プロット

网コマンドと冲浪コマンドは,行列データの3次元表面プロットを作成します。Zが行列で,その要素Z (i, j)がグリッド(i, j)上の表面の高さを定義している場合,

网格(Z)

は,表面の色付きのワイヤーフレームビューを作成し,3次元で表示します。同様に,

冲浪(Z)

は,表面の色付き,塗りつぶし付きのビューを作成し,3次元で表示します。通常,小平面は四辺形でそれぞれが決まった色を持ち,黒で縁取りされています。しかし,コマンド阴影により,メッシュラインの消去(阴影平),もしくはその小平面に内挿されたシェーディングの選択(阴影插值函数)のいずれかが可能になります。

表面オブジェクトプロパティは,表面の可視状態に関する付加的なコントロールを与えます。ユーザーは,エッジラインスタイル,頂点のマーカー,面の色付け,ライティング特性等を選択することができます。

2変数関数の可視化

2変数の関数,z = f (x, y)を表示するには,関数の定義域でそれぞれ行と列が繰り返される行列XとYを生成します。これらの行列を使用して関数の値を求め,グラフを作成します。
関数meshgridは2つのベクトルxとyで指定された定義域を行列XとYに変換します。次に,これらの行列を使用して2変数関数の値を求めます。Xの行はベクトルxのコピーで,Yの列はベクトルyのコピーです。

例1例:関数meshgridの使用

meshgridの使用方法を示すため,関数罪(r) / rまたは関数sincについて考えます。この関数をxとyについて,共に8 ~ 8の範囲で,関数計算するために,ユーザーは1つのベクトル引数のみをmeshgridに渡す必要があります。

(X, Y) = meshgrid (8: .5:8);R =√X。^2 + y ^2) + eps;

行列Rは,行列の中心,すなわち原点からの距離です。每股收益を追加することで(次のステップで)ゼロ除算によってデータ内に正値が生成されるのを防ぎます。

関数sincを作成し,网でZをプロットしたものが3次元表面になります。

Z =罪(R)。/ R;图网(X, Y, Z)

隠されたラインの削除

既定の設定では,MATLABはメッシュプロット内で視点から隠れるラインを削除します。これはプロット面が塗りつぶしされていない場合でも削除します。ラインの削除を行わない場合や,メッシュプロットの面を透明にするには,隐藏的コマンドを使用します。

隐藏的从

表面の形状の強調

MATLABは,ユーザーのグラフの情報を強調するさまざまな技法を提供しています。たとえば,関数sincのグラフは,前のグラフと同じデータを使用していますが,ライティングとビューの調整と異なるカラーマップを使用して,グラフ化された関数(daspect、轴、视图、camlight)の形状を強調することができます。

figure colormap hsv surf(X,Y,Z，'FaceColor'，'interp'，…‘EdgeColor’,‘没有’,……'FaceLighting'，'gouraud') daspect([5 5 1]) axis tight view(-50,30) camlight left

表面プロットの詳細については,関数冲浪を参照してください。

一様に分布していないデータの表面プロット

meshgridを使用して,一様分布するサンプルデータ点のグリッドを作成し,関数sincを計算し,グラフ化します。そして,MATLABは隣り合った行列要素を結合することにより,表面プロットを作成し,四辺形のメッシュを作成します。

一様に分布していないサンプルデータから表面プロットを作成するには,まずscatteredInterpolantを使用して,一様分布になるように値を内挿し,その後通常どおりに网と冲浪を使用します。

例——一様でないデータを表面に表示する

この例では,指定した範囲のランダムな点で関数sincを計算し,表面プロットとして表示するための一様分布のサンプルデータを作成します。このプロセスは,以下の手順を含んでいます。

linspaceを使用して,一様に分布していないサンプルデータの占める範囲に対して,等間隔に分布する値を作成します。
meshgridを使用して,linspaceの出力をベースにプロットに必要なグリッドを作成します。
scatteredInterpolantを使用して,不規則にサンプリングされたデータにデータを内挿して,meshgridで出力される等間隔のグリッドを作成します。
プロット関数を使用して,データを表示します。

まず,[8]の範囲で不規則にサンプリングされたデータを作成し,このデータを使用して関数の値を求めます。
```
X = rand(100,1)*16 - 8;Y = rand(100,1)*16 - 8;r =√x。^2 + y ^2) + eps;z =罪(r)。/ r;
```
関数linspaceは,必要な要素数の等間隔データを作成する便利な方法です。次のステートメントは,上記の関数sincの例で8:。5:8 を指定した場合と同じ解像度で、乱数データの範囲を占めるベクトルを作成します。
```
xlin = linspace (min (x)马克斯(x), 33);ylin = linspace (min (y), max (y), 33);
```
次に,これらの点を使用して,等間隔のグリッドを作成します。
```
(X, Y) = meshgrid (xlin ylin);
```
このプロセスのキーは,元のデータ点(この例ではランダムデータ)での関数値を基に,scatteredInterpolantを使用して等間隔の点に関数値を内挿することです。次のステートメントは,新しいデータ点を作成するために,既定の線形内挿を行います。
```
f = scatteredInterpolant (x, y, z);Z = f (X, Y);
```

内挿されたデータと一様でないデータをプロットします。

图网(X, Y, Z)%以内插值替换的轴紧；持有在plot3 (x, y, z,“。”，“MarkerSize”15)%不均匀

データの形状の変更

次のような3要素(X, Y, Z)をもつデータの集合体があるとします。

X	Y	Z
1	1	152
2	1	89
3.	1	One hundred.
4	1	One hundred.
5	1	One hundred.
1	2	103
2	2	0
3.	2	One hundred.
4	2	One hundred.
5	2	One hundred.
1	3.	89
2	3.	13
3.	3.	One hundred.
4	3.	One hundred.
5	3.	One hundred.
1	4	115
2	4	One hundred.
3.	4	187
4	4	200
5	4	111
1	5	One hundred.
2	5	85
3.	5	111
4	5	97
5	5	48

冲浪、轮廓、stem3などのさまざまなMATLABグラフタイプを使用すると,データをベクトル形式で表すことができます。これを行うには,まずデータを再構成します。(X, Y)の値を使用して,Z値が含まれるxy平面の座標を定義します。関数重塑および转置を使用すると3つの要素(X, Y, Z)によって四角形グリッドが作成されるようにデータを再構成できます。

x =重塑(x 5 5) ';y =重塑(y, 5、5)';z =重塑(z, 5、5)';

形状の変更によって,5行5列の配列が3つ得られます。

x = 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 y = 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 z = 152 89 100 100 100 103 0 100 100 100 89 100 100 100 115 100 187 200 111 100 85 111 97 48

これでXとYに対するZの値を表すことができます。たとえば,以下のように3次元ステムグラフを作成できます。

stem3 (x, y, z,“MarkerFaceColor”，‘g’）

パラメトリックな表面

表面を描画する関数は,2つの付加的なベクトルまたは行列引数を使用して,指定したxとyのデータで表面を記述します。Zが米行n列の行列で,xは長さnのベクトルで,yは長さ米のベクトルの場合,

网格(x, y, Z, C)

は,次の点で頂点が色C (i, j)であるメッシュ表面を記述しています。

(x (j), y (i)、Z (i, j))

ここで,xはZの列で,yはZの行に対応します。

より一般的に,XYZおよびCが同じ次元の行列の場合,

网格(X, Y, Z, C)

は,次の点で頂点が色C (i, j)であるメッシュ表面を記述しています。

(X (i, j), Y (i, j)、Z (i, j))

この例は,球面座標を使用して球面を描き,信号処理のエンコード理論で使われる直交行列,アダマール行列内のプラスとマイナスのパターンを使用して,この球面を色付けします。ベクトルのθとφは,-π≤θ≤πと-π／2≤φ≤π／2の範囲です。θが行ベクトル,φが列ベクトルなので,行列X，Y，Zを作成する乗算は,ベクトルの外積になります。

图k = 5;n = 2 ^ k - 1;θ=π* (- n: 2: n) / n;φ=(π/ 2)* (- n: 2: n) / n;X = cos(φ)* cos(θ);Y = cos(φ)* sin(θ);Z =罪(φ)*的(大小(θ));C = hadamard(2^k);冲浪(X, Y, Z, C)轴广场