quiver3
3-D дрожь или векторный график
Синтаксис
Описание
quiver3( стрелы графиков с направленными компонентами X,Y,Z,U,V,W)UV, и W в Декартовых координатах, заданных XY, и Z. Например, первая стрела порождает из точки X(1), Y(1), и Z(1), расширяет в направлении x - ось согласно U(1), расширяет в направлении y - ось согласно V(1), и расширяет в направлении z - ось согласно W(1). По умолчанию, quiver3 функционируйте масштабирует длины стрелы так, чтобы они не перекрывались.
quiver3( стрелы графиков с направленными компонентами, заданными Z,U,V,W)UV, и W в равномерно распределенных точках вдоль поверхностного Z.
Если
Zвектор, затем x-координаты диапазона стрел от 1 до числа элементов вZи y-координаты являются всем 1.Если
Zматрица, затем x-координаты диапазона стрел от 1 до количества столбцов вZи y-координаты лежат в диапазоне от 1 до количества строк вZ.
quiver3(___, настраивает длину стрел:scale)
Когда
scaleположительное число,quiver3функция автоматически настраивает длины стрел, таким образом, они не перекрываются, затем расширяет их на коэффициентscale. Например,scaleиз 2 удваивает длину стрел иscaleиз 0,5 половин длина стрел.Когда
scale0, такие какquiver3(X,Y,Z,U,V,W,0), затем автоматическое масштабирование отключено.
quiver3(___, заполняет маркеры, заданные LineSpec,'filled')LineSpec.
quiver3(___, задает свойства дрожи с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение". Для списка свойств смотрите Quiver Properties. Задайте аргументы пары "имя-значение" после всех других входных параметров. Аргументы пары "имя-значение" применяются ко всем стрелкам в графике полей градиента.Name,Value)
q = quiver3(___) возвращает Quiver объект. Этот объект полезен для управления свойствами графика полей градиента после создания его.
Примеры
Создание 3-D графика полей градиента
Загрузите выборочные данные, которые представляют воздушные потоки по Северной Америке. В данном примере выберите подмножество данных.
load wind
X = x(5:10,20:25,6:10);
Y = y(5:10,20:25,6:10);
Z = z(5:10,20:25,6:10);
U = u(5:10,20:25,6:10);
V = v(5:10,20:25,6:10);
W = w(5:10,20:25,6:10);Создайте 3-D график полей градиента подмножества, которое вы выбрали. Векторы XY, и Z представляйте местоположение основы каждой стрелы и UV, и W представляйте направленные компоненты каждой стрелы. По умолчанию, quiver3 функция сокращает стрелы, таким образом, они не перекрываются. Вызовите axis equal использовать равные единичные длины данных вдоль каждой оси. Это высказывает мнение стрел в правильном направлении.
quiver3(X,Y,Z,U,V,W)
axis equal
Отключите автоматическое масштабирование
По умолчанию, quiver3 функция сокращает стрелы, таким образом, они не перекрываются. Отключить автоматическое масштабирование так, чтобы длины стрелы были определены полностью UV, и W, установите scale аргумент к 0.
Например, сначала возвратите x-, y-, и z-координаты сферы единичного радиуса с 10 10 поверхностями. Вычислите направленные компоненты его поверхностных нормалей с помощью surfnorm функция. Затем создайте 3-D график полей градиента без автоматического масштабирования.
[X,Y,Z] = sphere(10);
[U,V,W] = surfnorm(X,Y,Z);
quiver3(X,Y,Z,U,V,W,0)
axis equal
Для сравнения создайте график с автоматическим масштабированием. Обратите внимание на то, что стрелы короче и не перекрываются.
figure
quiver3(X,Y,Z,U,V,W)
axis equal
Постройте векторы, нормальные, чтобы появиться
Постройте векторы, которые нормальны на поверхность, заданную функцией . Используйте quiver3 функционируйте, чтобы построить векторы и surf функционируйте, чтобы построить поверхность.
Во-первых, создайте сетку x-и y-значений, которые равномерно распределены. Используйте их, чтобы вычислить z. Затем найдите векторы нормали.
[X,Y] = meshgrid(-2:0.25:2,-1:0.2:1); Z = X.*exp(-X.^2 - Y.^2); [U,V,W] = surfnorm(X,Y,Z);
Отобразите векторы как 3-D график полей градиента. Затем отобразите поверхность в тех же осях. Настройте отображение так, чтобы векторы казались нормальными на поверхность путем вызова axis equal.
quiver3(X,Y,Z,U,V,W) hold on surf(X,Y,Z) axis equal
Задайте цвет стрелы
Создайте 3-D график полей градиента и задайте цвет для стрел.
Например, сначала возвратите x-, y-, и z-координаты поверхности. Вычислите направленные компоненты его поверхностных нормалей с помощью surfnorm функция.
[X,Y] = meshgrid(-pi/2:pi/8:pi/2,-pi/2:pi/8:pi/2); Z = sin(X) + cos(Y); [U,V,W] = surfnorm(Z);
Затем создайте 3-D график полей градиента красными стрелками.
quiver3(X,Y,Z,U,V,W,'r') axis equal
Задайте оси для 3-D графика полей градиента
Начиная в R2019b, можно отобразить плиточное размещение графиков с помощью tiledlayout и nexttile функции. Вызовите tiledlayout функция, чтобы создать 1 2 мозаичное размещение графика. Вызовите nexttile функция, чтобы создать объект осей и возвратить объект как ax1. Создайте левый график путем передачи ax1 к quiver3 функция. Добавьте заголовок на график путем передачи осей title функция. Повторите процесс, чтобы создать правильный график.
[X,Y] = meshgrid(-2:0.25:0,-2:0.25:0); Z1 = -0.5*(X.^2 + Y.^2); [U1,V1,W1] = surfnorm(Z1); Z2 = -X.*Y; [U2,V2,W2] = surfnorm(Z2); tiledlayout(1,2) % Left plot ax1 = nexttile; quiver3(ax1,X,Y,Z1,U1,V1,W1) axis equal title(ax1,'Left Plot') % Right plot ax2 = nexttile; quiver3(ax2,X,Y,Z2,U2,V2,W2) axis equal title(ax2,'Right Plot')
Измените 3-D график полей градиента после создания
Создайте 3-D график полей градиента и возвратите объект дрожи. Затем удалите наконечники стрелки и добавьте точечные маркеры в основе каждой стрелы.
[X,Y] = meshgrid(-3:0.5:3,-3:0.5:3); Z = 0.2*(Y.^2 - X.^2); [U,V,W] = surfnorm(Z); q = quiver3(X,Y,Z,U,V,W); axis equal q.ShowArrowHead = 'off'; q.Marker = '.';
Входные параметры
Советы
Чтобы создать 3-D график полей градиента с помощью цилиндрических или сферических координат, сначала преобразуйте их в Декартовы координаты с помощью pol2cart или sph2cart функция.