plot::Cylindrical

Поверхности в 3D, параметризованном в цилиндрических координатах

Блокноты MuPAD® будут демонтированы в будущем релизе. Используйте live скрипты MATLAB® вместо этого.

Live скрипты MATLAB поддерживают большую часть функциональности MuPAD, хотя существуют некоторые различия. Для получения дополнительной информации смотрите, Преобразуют Notebook MuPAD в Live скрипты MATLAB.

Синтаксис

plot::Cylindrical([r, ϕ, z], u = umin .. umax, v = vmin .. vmax, <a = amin .. amax>, options)

Описание

plot::Cylindrical создает поверхности, параметризованные в цилиндрических координатах.

Поверхность, данная отображением (“параметризация”), является набором всех точек изображений

в цилиндрических координатах, которые переводят в обычные “Декартовы” координаты как

.

r упоминается как “радиус”, ϕ как “угол в полярных координатах” и z как “высота” точки.

Функции r, ϕ, z оценен на регулярной равноотстоящей mesh точек выборки в u-v плоскость. Эта mesh определяется атрибутами UMesh, VMesh. По умолчанию, атрибут AdaptiveMesh = 0 установлен, т.е. никакое адаптивное улучшение равноотстоящей mesh не используется.

Если стандартная mesh не достаточна, чтобы произвести достаточно подробный график, можно или увеличить значение UMesh, VMesh или USubmesh, VSubmesh, или набор AdaptiveMesh = n с некоторым (маленьким) положительным целочисленным n. При необходимости до 2n - 1 дополнительная точка помещается в каждое направление u-v плоскость между смежными точками начальной равноотстоящей mesh. См. Пример 2.

“Координатные линии” (“линии параметра”) являются кривыми на поверхности.

Фраза “ULines” отсылает к кривым (r (u, v 0), ϕ (u, v 0), z (u, v 0)) параметром u, запускающийся от umin к umax, в то время как v 0 является некоторым фиксированным значением от интервала [vmin, vmax].

Фраза “VLines” отсылает к кривым (r (u 0, v), ϕ (u 0, v), z (u 0, v)) параметром v, запускающийся от vmin к vmax, в то время как u 0 является некоторым фиксированным значением от интервала [umin, umax].

По умолчанию кривые параметра отображаются. Они могут быть выключены путем определения ULinesVisible = FALSE и VLinesVisible = FALSE, соответственно.

Координатными линиями управляет ULinesVisible = TRUE/FALSE и VLinesVisible = TRUE/FALSE укажите на равноотстоящую mesh в u-v плоский набор через UMesh, VMesh атрибуты. Если mesh усовершенствована USubmesh, VSubmesh атрибутами, или адаптивным механизмом управляет AdaptiveMesh = n, никакие дополнительные линии параметра не проведены.

Насколько числовое приближение поверхности затронуто, настройки

UMesh = nu, VMesh = nv, USubmesh = mu, VSubmesh = mv

и

UMesh = (nu - 1) (mu + 1) + 1, VMesh = (nv - 1) (mv + 1) + 1,

USubmesh = 0, VSubmesh = 0

эквивалентны. Однако в первой установке, nu линии параметра отображаются в направлении u, в то время как в последней установке (nu - 1) (mu + 1) + 1 линии параметра отображаются. См. Пример 2.

Используйте Filled = FALSE получить каркасное представление поверхности.

Если выражения/функции, r и/или z содержат сингулярность, это рекомендуется (но не строго необходимое), чтобы использовать атрибут ViewingBox установить подходящее поле просмотра. Никакие такие меры предосторожности не необходимы для ϕ, несмотря на то, что сингулярность в этой функции может привести к плохо представленным поверхностям – во многих случаях установка атрибутов Mesh и/или AdaptiveMesh к более высоким значениям поможет. См. Пример 3.

Атрибуты

АтрибутЦельЗначение по умолчанию
AdaptiveMeshадаптивная выборка0
AffectViewingBoxвлияние объектов на ViewingBox из сценыTRUE
Colorосновной цветRGB::Red
Filledзаполненные или прозрачные области и поверхностиTRUE
FillColorцвет областей и поверхностейRGB::Red
FillColor2второй цвет областей и поверхностей для цветных смешенийRGB::CornflowerBlue
FillColorTypeтипы заполнения поверхностиDichromatic
FillColorFunctionфункциональная область / поверхностная окраска 
FillColorDirectionнаправление цветовых переходов на поверхностях[0, 0, 1]
FillColorDirectionXx-компонент направления цветовых переходов на поверхностях0
FillColorDirectionYy-компонент направления цветовых переходов на поверхностях0
FillColorDirectionZz-компонент направления цветовых переходов на поверхностях1
Framesколичество систем координат в анимации50
Legendделает запись легенды 
LegendTextкороткий объяснительный текст для легенды 
LegendEntryдобавить этот объект в легенду?TRUE
LineColorцвет линийRGB::Black.[0.25]
LineWidthширина линий0.35
LineColor2цвет линийRGB::DeepPink
LineStyleтело, подчеркнутые штриховой линией или пунктирные линии?Solid
LineColorTypeтипы окраски линииFlat
LineColorFunctionфункциональная окраска линии 
LineColorDirectionнаправление цветовых переходов на линиях[0, 0, 1]
LineColorDirectionXx-компонент направления цветовых переходов на линиях0
LineColorDirectionYy-компонент направления цветовых переходов на линиях0
LineColorDirectionZz-компонент направления цветовых переходов на линиях1
Meshколичество точек выборки[25, 25]
MeshVisibleвидимость неправильных линий mesh в 3DFALSE
Nameимя объекта графика (для браузера и легенды) 
ParameterEndзакончите значение параметра анимации 
ParameterNameимя параметра анимации 
ParameterBeginначальное значение параметра анимации 
ParameterRangeобласть значений параметра анимации 
PointSizeразмер точек1.5
PointStyleстиль презентации точекFilledCircles
PointsVisibleвидимость точек meshFALSE
Submeshплотность подmesh (дополнительные точки выборки)[0, 0]
TimeEndвремя окончания анимации10.0
TimeBeginвремя начала анимации0.0
TimeRangeоперативный промежуток анимации0.0.. 10.0
Titleобъектный заголовок 
TitleFontшрифт объектных заголовков[" sans-serif ", 11]
TitlePositionположение объектных заголовков 
TitleAlignmentвыравнивание по горизонтали заголовков w.r.t. их координатыCenter
TitlePositionXположение объектных заголовков, x компонент 
TitlePositionYположение объектных заголовков, y компонент 
TitlePositionZположение объектных заголовков, z компонент 
ULinesVisibleвидимость линий параметра (u линии)TRUE
UMaxокончательное значение параметра “u” 
UMeshколичество точек выборки для параметра “u”25
UMinначальное значение параметра “u” 
UNameимя параметра “u” 
URangeобласть значений параметра “u” 
USubmeshплотность дополнительных точек выборки для параметра “u”0
VLinesVisibleвидимость линий параметра (v линии)TRUE
VMaxокончательное значение параметра “v” 
VMeshколичество точек выборки для параметра “v”25
VMinначальное значение параметра “v” 
VNameимя параметра “v” 
VRangeобласть значений параметра “v” 
VSubmeshплотность дополнительных точек выборки для параметра “v”0
VisibleвидимостьTRUE
VisibleAfterобъект, видимый после этой временной стоимости 
VisibleBeforeобъект, видимый до этой временной стоимости 
VisibleFromToобъект, видимый в это время, располагается 
VisibleAfterEndобъект, видимый после его законченного времени анимации?TRUE
VisibleBeforeBeginобъект, видимый перед его временем анимации, запускается?TRUE
XContoursлинии контура в постоянных x значениях[]
XFunctionфункция для x значений 
YContoursлинии контура в постоянных y значениях[]
YFunctionфункция для y значений 
ZContoursлинии контура в постоянных z значениях[]
ZFunctionфункция для z значений 

Примеры

Пример 1

Используя постоянный радиус для plot::Cylindrical, с другими двумя функциями прямо от поверхностных параметров, результатов в правильном цилиндре. Это объясняет имя “цилиндрические координаты”:

plot(plot::Cylindrical([1, phi, z], phi = 0..2*PI, z = -1..1))

Другие прямые примеры включают конусы и параболоиды оборота:

plot(plot::Cylindrical([r, phi, 2*r], r = 0..1, phi = 0..2*PI))

plot(plot::Cylindrical([r, phi, r^2], r = 0..1, phi = 0..2*PI))

Пример 2

Цилиндрические поверхности чертятся от оценок на равноотстоящей сетке точек. В некоторых случаях плотность mesh по умолчанию является недостаточной или в противном случае несоответствующей:

plot(plot::Cylindrical([cos(phi^2), phi, z],
                       phi=-2.8..2.8, z=0..1/2))

Одно возможное изменение в этой команде plot должно явным образом установить mesh с атрибутом Mesh. Обратите внимание на то, что эта установка влияет на плотность линий параметра:

plot(plot::Cylindrical([cos(phi^2), phi, z],
                       phi=-2.8..2.8, z=0..1/2,
                       Mesh = [100, 5]))

Чтобы повысить плотность mesh, не вводя дополнительные линии параметра, можно использовать настройки подmesh:

plot(plot::Cylindrical([cos(phi^2), phi, z],
                       phi=-2.8..2.8, z=0..1/2,
                       VMesh = 5, USubmesh = 3))

Наконец, мы можем также спросить plot::Cylindrical совершенствовать mesh только в областях высшей кривизны. В следующем примере мы допускаем 23 = 8 дополнительных точек между каждым две соседних точки начальной mesh:

plot(plot::Cylindrical([cos(phi^2), phi, z],
                       phi=-2.8..2.8, z=0..1/2,
                       VMesh = 5, AdaptiveMesh = 3))

Пример 3

Если радиус - или z-function/expression содержит сингулярность, plot::Cylindrical использует усечение эвристики, чтобы выбрать область значений, чтобы отобразиться:

plot(plot::Cylindrical([1/sqrt((phi - PI)^2 + z^2), phi, z],
                       phi = 0..2*PI, z = -1..1))

В то время как эта эвристика работает хорошо во многих случаях, существуют также примеры, где они не выбирают полезное поле:

plot(plot::Cylindrical([1/((phi - PI)^2 + z^2), phi, z],
                       phi = 0.. 2*PI, z = -1..1))

В этих случаях пользователь должен установить область значений отображаться явным образом:

plot(plot::Cylindrical([1/((phi - PI)^2+z^2), phi, z],
                       phi = 0..2*PI, z = -1..1),
     ViewingBox = [-2..0.3, -1.5..1.5, -1..1])

Пример 4

Поскольку преобразование от цилиндрического до прямоугольных координат обратимо (до сокращения угла к области значений [0, 2  π], возможно построить любую поверхность с plot::Cylindrical (несмотря на то, что это - вероятно, больше любопытство, чем действительно полезный):

trans := linalg::ogCoordTab[Cylindrical, InverseTransformation]:
cyl   := trans(x, y, sin(x^2+y^2))

plot(plot::Cylindrical(cyl, x = -2..2, y = -2..2))

Параметры

r, ϕZ

Координатные функции: арифметические выражения или piecewise объекты в зависимости от поверхностных параметров u, v и параметр анимации a. В качестве альтернативы процедуры, которые принимают 2 входных параметра u, v или 3 входных параметра u, v, a и возвращают действительное численное значение, когда входные параметры являются числовыми.

r, ϕZ эквивалентны атрибутам XFunctionYFunction ZFunction .

u

Первый поверхностный параметр: идентификатор или индексируемый идентификатор.

u эквивалентно атрибутам UName, UMin, UMax.

umin .. umax

Область значений графика для параметра u: umin, umax должны быть числовые действительные значения или выражения параметра анимации a.

umin .. umax эквивалентно атрибутам URange, UMin, UMax.

v

Второй поверхностный параметр: идентификатор или индексируемый идентификатор.

v эквивалентно атрибуту VName.

vmin .. vmax

Область значений графика для параметра v: vmin, vmax должны быть числовые действительные значения или выражения параметра анимации a.

vmin .. vmax эквивалентно атрибутам VRange, VMin, VMax.

a

Параметр анимации, заданный как a = amin..amax, где amin начальное значение параметров и amax итоговое значение параметров.

Смотрите также

Функции MuPAD

MuPAD графические примитивы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте