Создание трехмерных графиков Matlab: полное руководство по графике Matlab

Трехмерные графики — один из самых популярных способов визуализации данных. Они дают нам возможность увидеть взаимосвязи между тремя переменными так, как это невозможно с помощью двумерных графиков. Matlab — мощный инструмент для визуализации и анализа данных. Одной из его самых мощных функций является возможность создавать красивые трехмерные сюжеты. В этой статье мы начнем с обсуждения различных типов трехмерных графиков, которые предлагает Matlab, а также познакомим вас с процессом создания трехмерных графиков в Matlab.

Что такое графика Matlab?

Графика Matlab — это инструмент, позволяющий создавать 2D и 3D визуализации данных. Это мощный инструмент, который можно использовать для создания сложной визуализации сложных наборов данных. Кроме того, графику Matlab можно использовать для создания анимации и фильмов. Существуют различные категории графики Matlab; проверьте их ниже:

Линейные графики

Линейный график — это график, показывающий, как две величины изменяются друг от друга. Он создается путем нанесения серии точек данных на координатную плоскость, где ось X представляет одну величину, а ось Y представляет другую.

Линейные графики часто используются для построения данных, которые имеют регулярные, равномерно распределенные интервалы, например, данные датчика температуры или график цен на акции с течением времени. В Matlab линейные графики создаются с помощью функцииplot(). Эта функция принимает два аргумента: значения x и значения y.

Графики распределения данных

Одним из популярных способов визуализации данных является график распределения. Графики распределения показывают общее распределение точек данных и могут использоваться для выявления закономерностей и тенденций.

В Matlab существует несколько различных способов создания графиков распределения. Один из способов — использовать функцию «hist». Эта функция создает гистограмму — тип гистограммы, показывающую частоту точек данных в каждой группе. Другой способ построить график распределения — использовать функцию «boxplot». Эта функция создает коробчатую диаграмму — тип графика, показывающий минимум, максимум, медиану, а также первый и третий квартили данных. Какой тип графика вы используете, зависит от ваших данных и того, что вы хотите показать.

Графики дискретных данных

Дискретные данные — это данные, которые могут принимать только определенные значения. Например, количество людей в комнате может быть только целым числом (1, 2, 3 и т. д.), поэтому оно считается дискретными данными. С другой стороны, непрерывные данные могут принимать любое значение в определенном диапазоне (например, температура в помещении может принимать любое значение от 0 до 100 градусов).

В Matlab существует несколько способов построения дискретных данных, и используемый вами метод будет зависеть от имеющихся у вас данных и сообщения, которое вы хотите передать. Одним из распространенных способов отображения дискретных данных является гистограмма. Гистограммы отлично подходят для сравнения различных групп данных. Другой способ построения дискретных данных — диаграммы рассеяния, диаграммы ствола и ступенчатые диаграммы.

Географические сюжеты

Географические графики — это тип графиков, которые позволяют визуализировать данные на карте. В Matlab существует несколько различных способов создания географических графиков. Самый простой способ — использовать командуplot с опцией -geo. Это создаст базовый географический график с использованием карты Matlab по умолчанию.

Если вы хотите настроить свой географический график, вы можете использовать команду geoaxes для создания более индивидуального графика. С помощью этой команды вы можете управлять такими вещами, как проекция карты, масштаб, заголовок и многое другое. Вы можете добавлять в графики другие типы данных, например маркеры, линии и текст.

Поверхности, объемы и многоугольники

В Matlab поверхности, объемы и многоугольники представлены как трехмерные объекты. Поверхность — это двумерный объект, определяемый набором точек в трехмерном пространстве. Объем — это трехмерный объект, окруженный поверхностью. Многоугольник — это двумерный объект, представленный группой точек в двумерном пространстве.

Анимация

Анимационные графики в Matlab можно создавать с помощью функции animate. Эта функция принимает точки данных и создает из них анимацию. Функцию animate можно использовать для создания анимации из различных наборов данных, в том числе созданных в результате моделирования.

Двухмерный график Matlab

Matlab также имеет широкий спектр возможностей двумерного построения графиков. Построение 2D-графика в Matlab выполняется с помощью команды «plot». Эта команда принимает два аргумента: значения x и y данных, которые будут отображены на графике. Данные можно вводить вручную или импортировать из файла. Matlab также имеет множество функций, которые можно использовать для генерации данных для построения графиков.

Например: x = linspace(0,2*pi);

у = грех (х);

сюжет (х, у)

Станьте специалистом по данным, пройдя практическое обучение! Магистерская программа Data ScientistИзучите программу

3-D график Matlab

MATLAB 3Dplot — это графический инструмент, который позволяет визуализировать данные в трех измерениях. Инженеры и ученые используют этот инструмент для создания моделей и симуляций. Трехмерное построение позволяет нам увидеть взаимосвязь между тремя переменными в трехмерном пространстве. Это также позволяет нам вращать и увеличивать данные, чтобы лучше понять взаимосвязь между переменными. Существуют разные типы 3D-графиков; проверьте их здесь.

Сетчатый график — это трехмерный график, в котором для соединения точек используются линии сетки. Функции построения сетки в MATLAB можно использовать для создания трехмерных графиков поверхности и каркаса. Функция meshplot3 создает трехмерный каркасный график. Функция сетки создает трехмерный график поверхности сетки.

Синтаксис: сетка(Z)

Функция: (z= f(x, y))

Поверхностный график — это трехмерный график, показывающий, как изменяется функция при изменении значений x и y. Поверхностные графики помогают визуализировать функции, имеющие более одной входной переменной.

Чтобы создать график поверхности, вам необходимо иметь три переменные: x, y и z. Значения x и y будут определять положение каждой точки на графике, а значение z будет определять высоту каждой точки.

Вы можете использовать поверхностный график для визуализации всех видов функций, включая те, которые невозможно отобразить на двумерном графике. Поверхностные графики также можно использовать для визуализации наборов данных с тремя переменными.

Синтаксис: серфинг(Z)

Функция: (z= f(x, y)

• Поверхностный график (с затенением)

Функция surf создает график поверхности с затенением из матрицы данных. Матрица данных должна иметь три столбца. Первые два столбца содержат координаты x и y, а третий столбец содержит значения z. Z-значения могут быть любым действительным числом. Матрица данных может иметь любое количество строк.

Синтаксис: surfl(z)

Функция: (z= f(x, y)

Контурные графики — это способ представления трехмерных данных на двумерной поверхности. Они создаются с помощью функции «контур» в Matlab. Эта функция принимает набор значений x, y и z и создает набор отрезков линий, соединяющих точки. Результатом является набор кривых, которые можно использовать для визуализации формы данных.

Синтаксис: контур(Z)

Функция: (z= f(x, y)

Колчанный график — это тип трехмерного графика, на котором векторные линии показаны в виде стрелок. Линии начинаются в точке и продолжаются в направлении, зависящем от значений вектора. Графики колчана помогают визуализировать векторные поля.

Чтобы создать график колчана в MATLAB, вы должны использовать функцию quiver3. Эта функция использует шесть аргументов: x, y, z, u, v и w. Первые три аргумента — это координаты x, y и z начальной точки векторов. Аргументы u, v и w представляют собой компоненты векторов x, y и z.

Синтаксис: quiver3(X, Y, Z, U, V, W)

Станьте специалистом по данным, пройдя практическое обучение! Магистерская программа Data ScientistИзучите программу

Часто задаваемые вопросы

1. Какая команда предназначена для построения трехмерной поверхности в MATLAB?

Для построения трехмерной поверхности в MATLAB можно использовать несколько различных команд. Самая распространенная из них — команда surf. Эта команда создаст трехмерный график поверхности из предоставленных вами данных. Другие команды, которые можно использовать для построения 3D-поверхностей, включают mesh иplot3.

2. Как нарисовать 3D-кривую в MATLAB?

Командаplot3(X,Y,Z) используется для рисования 3D-кривой в MATLAB.

3. Как построить трехмерный график?

Существует несколько различных способов построения трехмерного графика в Matlab. Самый распространенный способ — использовать командуplot3. Это создаст базовый трехмерный график ваших данных. Если вы хотите добавить метки или изменить внешний вид графика, вы можете использовать необязательные аргументы командыplot3.

Другой способ построить трехмерный график — использовать команду surf. Это создаст трехмерный график поверхности ваших данных. Вы также можете использовать команду «Сетка» для создания каркасного 3D-графика.

Наконец, вы можете использовать команду контур3 для создания трехмерного контурного графика ваших данных. Это отличный способ визуализировать ваши данные, если у вас много точек.

4. Какая команда MATLAB используется для построения трехмерного графика и двумерной диаграммы рассеяния?

Команда MATLAB для построения трехмерного графика — «plot3». Для двумерной диаграммы рассеяния используется команда «разброс».

5. Как построить трехмерную поверхность из файла данных в MATLAB?

Чтобы построить трехмерную поверхность из файла данных в MATLAB, вам необходимо открыть файл данных в MATLAB. Когда у вас есть файл данных, вы можете использовать командуplot3 для построения графика данных. Командаplot3 создаст трехмерный график данных. Вы также можете использовать команду Surf для создания трехмерного графика поверхности.

6. Как преобразовать двумерный график в трехмерный в MATLAB?

Чтобы преобразовать 2D-график в 3D в MATLAB, вы должны использовать функциюplot3. Эта функция позволит вам отображать данные в трех измерениях. Чтобы использовать эту функцию, вам необходимо предоставить три вектора: один для оси X, один для оси Y и один для оси Z. Вы также можете указать другие параметры, такие как цвет отображаемых данных, стиль линии и тип маркера.

Наша магистерская программа Data Scientist охватывает такие основные темы, как R, Python, машинное обучение, Tableau, Hadoop и Spark. Начните свое путешествие сегодня!