quiver3

3-D дрожь или векторный график

свернуть все на странице

Синтаксис

quiver3(X,Y,Z,U,V,W)

quiver3(Z,U,V,W)

quiver3(___,scale)

quiver3(___,LineSpec)

quiver3(___,LineSpec,'filled')

quiver3(___,Name,Value)

quiver3(ax,___)

q = quiver3(___)

Описание

пример

quiver3(X,Y,Z,U,V,W) стрелы графиков с направленными компонентами 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(Z,U,V,W) стрелы графиков с направленными компонентами, заданными UV, и W в равномерно распределенных точках вдоль поверхностного Z.

Если Z вектор, затем x-координаты диапазона стрел от 1 до числа элементов в Z и y-координаты являются всем 1.
Если Z матрица, затем x-координаты диапазона стрел от 1 до количества столбцов в Z и y-координаты лежат в диапазоне от 1 до количества строк в Z.

пример

quiver3(___,scale) настраивает длину стрел:

Когда scale положительное число, quiver3 функция автоматически настраивает длины стрел, таким образом, они не перекрываются, затем расширяет их на коэффициент scale. Например, scale из 2 удваивает длину стрел и scale из 0,5 половин длина стрел.
Когда scale 'off' или 0, такой как quiver3(X,Y,Z,U,V,W,'off'), затем автоматическое масштабирование отключено.

пример

quiver3(___,LineSpec) устанавливает стиль линии, маркер и цвет. Маркеры появляются в точках, заданных XY, и Z. Если вы задаете маркер с помощью LineSpecто quiver3 не отображает наконечники стрелки. Чтобы задать маркер и отобразить наконечники стрелки, установите Marker свойство вместо этого.

quiver3(___,LineSpec,'filled') заполняет маркеры, заданные LineSpec.

quiver3(___,Name,Value) 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.

пример

quiver3(ax,___) создает график полей градиента в осях, заданных ax вместо текущей системы координат (gca). Аргумент ax может предшествовать любой из комбинаций входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

пример

q = quiver3(___) возвращает Quiver объект. Этот объект полезен для управления свойствами графика полей градиента после создания его.

Примеры

свернуть все

Создание 3-D графика полей градиента

Скрипт Open Live Script

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

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

Отключите автоматическое масштабирование

Скрипт Open Live Script

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

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

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

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

Постройте векторы, нормальные, чтобы появиться

Скрипт Open Live Script

Постройте векторы, которые нормальны на поверхность, заданную функцией $z = x e^{- x^{2} - y^{2}}$ . 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

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type quiver, surface.

Задайте цвет стрелы

Скрипт Open Live Script

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

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

Задайте оси для 3-D графика полей градиента

Скрипт Open Live Script

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')

Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with title Left Plot contains an object of type quiver. Axes object 2 with title Right Plot contains an object of type quiver.

Измените 3-D график полей градиента после создания

Скрипт Open Live Script

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 = '.';

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

Входные параметры

свернуть все

`X` — x - координаты основ стрел
скаляр | вектор | матрица

x-координаты основ стрел в виде скаляра, вектора или матрицы.

Если X и Y векторы и ZUV, и W матрицы, затем quiver3 расширяет X и Y в матрицы. В этом случае, size(Z), size(U), size(V), и size(W) должен равняться [length(Y) length(X)]. Для получения дополнительной информации о расширяющихся векторах в матрицы, смотрите meshgrid.