FreeMat



    Obsah 6. kapitoly


    6. Základné použitie 3D grafiky
    6.1. 3D spojitý graf
    6.2. 3D plošný graf
    6.3. Vrstevnicový graf



    6. Základné použitie 3D grafiky




    6.1. 3D spojitý graf

    V predošlej kapitole sme sa zaoberali grafmi v dvojdimenzionálnom rozmere. Niekedy sa však stane, že potrebujeme zobraziť danú veličinu v 3D priestore. FreeMat ponúka aj túto možnosť a pritom to nie je nič zložité, opäť sa pracuje v grafickom okne „Figure“ a povely na editáciu grafov sú veľmi podobné tým pre 2D grafy. Zoberme si napríklad príkaz „plot“. Tam ste museli definovať premenné pre dve osi. V 3D sa používa príkaz „plot3“ a definujeme 3 premenné, teda „plot3(x,y,z)“(príklad je na obr. 42 a 43).


Obr. 42 – Výpis príkazov okna Command Window




Obr. 43 – Príklad zobrazenia po použití príkazu „plot3“


    Príkaz „axis“ slúži na normalizáciu osí (prehľad v tabuľke 17).


Tabuľka 17 – Prehľad použitia príkazu „axis“





    6.2. 3D plošný graf

    Jedným z 3D grafov je aj plošný graf. Tento graf sa vyznačuje špeciálnou maticou „meshgrid“, ktorá vytvorí akoby sieťovanú rovinu z hodnôt (najčastejšie osi x a y) a táto sieť sa natiahne do hodnôt tretej premennej (najčastejšie os z), kde sa tiež farebne „odškáluje“ veľkosť hodnôt tretej premennej. Príklad je na obr. 44 a 45.


Obr. 44 – Výpis príkazov z okna Command Window




Obr. 45 – Grafické zobrazenie pomocou plošného grafu „surf“


    Pri 3D grafoch je zaujímavé použitie príkazov „view(az, el)“, kde az je azimut a el je elevácia pohľadového uhla na graf (viď obr.46). Príklad zobrazenia z obr.45 po zmene uhla pohľadu na 50° azimut a 50° elevačný uhol a farebnej mapy na na „copper“ je na obr.47.


Obr. 46 – Azimut a elevačný uhol pohľadu na graf


    Na obr. 47 sa nachádzajú príkazy, ktorými sme vykonali zmenu zobrazenia z obr. 45. Zaujímavé je použitie tzv. „handle“ na okno figure, ktoré nám následne umožňuje jednoducho meniť rôzne parametre definované v dokumentácii FreeMat-u. Pre nás je ale podstatný parameter colormap, ktorým sa mení farebná škála zobrazenia grafu. Okrem prednastaveného „hsv“ je možné použiť „copper“ a „gray“. Avšak je možné si vytvoriť svoju farebnú škálu, pričom hodnoty, ktoré parametru colormap priraďujeme sú vlastne matica m x 3, kde hodnoty sú od 0 po 1. Príklad vytvorenia takejto používateľskej farebnej škály je na obr. 48.


Obr. 47 – Zobrazenie po zmene uhla pohľadu a farebnej škály




Obr. 48 – Zobrazenie po zmene farebnej škály definovaním cez maticu





    6.3. Vrstevnicový graf

    Príklad zobrazenia vrstevnicovým grafom sa nachádza na obr. 49. Vrstevnicový graf vytvárame podobne ako plošný graf, teda potrebujeme opäť vytvoriť meshgrid a následne použiť príkaz na vytvorenie závislosti v osi z. Potom zavoláme príkazom contour(funkcia_v_osi_z) vykreslenie samotného grafu. Príkazom clabel(handle_grafu,’Prameter1’,‘Hodnota_Parameter1‘,...) pridáme menovky jednotlivým vrstevniciam grafu, pričom použitými parametrami sú v príklade pozadie menovky a farba ohraničenia menovky. Taktiež aj vrstevnicový graf má svoju 3d podobu, a to contour3, ktorého príklad je na obr. 50. Syntax je nasledovná: contour3(os_x, os_y, os_z, počet_vrstevníc), pričom štvrtý parameter je nepovinný.


Obr. 49 – Príklad zobrazenia vrstevnicovým grafom




Obr. 50 – Príklad zobrazenia priestorovým vrstevnicovým grafom