Теми рефератів
Авіація та космонавтика Банківська справа Безпека життєдіяльності Біографії Біологія Біологія і хімія Біржова справа Ботаніка та сільське гос-во Бухгалтерський облік і аудит Військова кафедра Географія
Геодезія Геологія Держава та право Журналістика Видавнича справа та поліграфія Іноземна мова Інформатика Інформатика, програмування Історія Історія техніки
Комунікації і зв'язок Краєзнавство та етнографія Короткий зміст творів Кулінарія Культура та мистецтво Культурологія Зарубіжна література Російська мова Маркетинг Математика Медицина, здоров'я Медичні науки Міжнародні відносини Менеджмент Москвоведение Музика Податки, оподаткування Наука і техніка Решта реферати Педагогіка Політологія Право Право, юриспруденція Промисловість, виробництво Психологія Педагогіка Радіоелектроніка Реклама Релігія і міфологія Сексологія Соціологія Будівництво Митна система Технологія Транспорт Фізика Фізкультура і спорт Філософія Фінансові науки Хімія Екологія Економіка Економіко-математичне моделювання Етика Юриспруденція Мовознавство Мовознавство, філологія Контакти
Українські реферати та твори » Информатика, программирование » Основи графічної візуалізації обчислень

Реферат Основи графічної візуалізації обчислень


Основи графічної візуалізації обчислень


Особливості графіки системи MATLAB

В· Побудова графіка функцій однієї змінної

В· Побудова графіків точками і відрізками прямих

В· Графіки в логарифмічному і напівлогарифмічному масштабі

В· Гістограми та діаграми

В· Графіки спеціальних типів

В· Створення масивів даних для тривимірної графіки

В· Побудова графіків тривимірних поверхонь, перетинів і контурів

В· Засоби управління підсвічуванням і оглядом фігур

В· Засоби оформлення графіків

В· Одночасне виведення декількох графіків

В· Управління колірною палітрою

В· Забарвлення тривимірних поверхонь

В· Двовимірні і тривимірні графічні об'єкти

Основні відмінні риси графіки MATLAB

В· істотно поліпшений інтерфейс графічних вікон;

В· введення нової панелі інструментів Camera для інтерактивної зміни умов видимості об'єкта;

В· розширені можливості форматування графіки;

В· можливість створення графіки в окремих вікнах;

В· можливість виведення декількох графічних вікон;

В· можливість переміщення вікон по екрану і зміни їх розмірів;

В· можливість переміщення області графіки усередині графічного вікна;

В· завдання різних координатних систем і осей;

<p> В· висока якість графіки;

В· широкі можливості використання кольору;

В· легкість установки графічних ознак - Атрибутів;

В· зняття обмежень на число кольорів;

В· достаток параметрів команд графіки;

В· можливість отримання природно виглядаючих тривимірних фігур та їх поєднань;

В· простота побудови тривимірних графіків з їх проекцією на площину;

В· можливість побудови перетинів тривимірних фігур і поверхонь площинами;

В· функціональна багатобарвна і напівтонова забарвлення;

В· можливість імітації світлових ефектів при висвітленні постатей точковим джерелом світла;

В· можливість створення анімаційної графіки;

В· можливість створення об'єктів для типового інтерфейсу користувача.

Побудова графіка функцій однієї змінної

У режимі безпосередніх обчислень доступні практично всі можливості системи. Широко використовується побудова графіків різних функцій, що дають наочне уявлення про їх поведінку в широкому діапазоні зміни аргументу. При цьому графіки будуються в окремих масштабованих і переміщуються вікнах.


Розглянемо найпростіший приклад - побудова графіка синусоїди. MATLAB будує графіки функцій по ряду точок, з'єднуючи їх відрізками прямих, тобто здійснюючи лінійну інтерполяцію функції в інтервалі між суміжними точками. Задамо інтервал зміни аргументу x від 0 до 10 з кроком 0.1. Для побудови графіка досить спочатку задати вектор х = 0:0.1:10, а потім використовувати команду побудови графіків plot (sin (x)).

Вектор x задає інтервал зміни незалежної змінної від 0 до 10 с кроком 0.1. Функція plot будує не справжній графік функції sin (x), а лише заданий числом елементів вектора x число точок. Ці точки потім просто з'єднуються відрізками прямих, тобто здійснюється кусочно-лінійна інтерполяція даних графіка. При 100 точках отримана крива оком сприймається як цілком плавна, але при 10 - 20 точках вона буде виглядати складається з відрізків прямих.

MATLAB будує графіки в окремих вікнах, званих графічними вікнами. У головному меню вікна команди пункту меню Tools (Інструменти), дозволяють вивести або приховати інструментальну панель. Засоби цієї панелі дозволяють легко управляти параметрами графіків і наносити на них текстові коментарі в будь-якому місці.

Побудова в одному вікні графіків декількох функцій

Побудуємо графіки відразу трьох функцій: sin (x), cos (x) і sin (x)/х. Перш за все, відзначимо, що ці функції можуть бути позначені змінними, які не мають явної вказівки аргументу у вигляді у (x):

>> y1 = sin (x); y2 = cos (x); y3 = sin (x)/x;

Така можливість зумовлена ​​тим, що ці змінні є векторами - як і змінна x. Тепер можна використовувати одну з ряду форм команди

plot: plot (a1, f1, a2, f2, a3, f3, ...).

де a1, a2, a3, ... - вектори аргументів функцій, а f1, f2, f3, ... - Вектори значень функцій, графіки яких будуються в одному вікні. У нашому випадку для побудови графіків зазначених функцій ми повинні записати наступне:

>> plot (x, y1, x, y2, x, y3)

Можна очікувати, що MATLAB в цьому випадку побудує, як зазвичай, точки графіків цих функцій і з'єднає їх відрізками ліній. Але, якщо ми виконаємо ці команди, то ніякого графіка не отримаємо взагалі. Не виключений навіть збій у роботі програми. Причина цього казусу виникне при обчисленні функції y3 = sin (x)/x, якщо x являє собою масив (вектор), то не можна використовувати оператор матричного ділення /.

Щоб отримати графік, треба обчислювати відношення sin (x) до x за допомогою оператора поелементного ділення масивів ./.

>> y1 = sin (x); y2 = cos (x); y3 = sin (x)./x;

Warning: Divide by zero.

(Type "Warning off MATLAB: divideByZero" to suppress this warning.)

>> plot (x, y1, x, y2, x, y3)

MATLAB побудував графіки всіх трьох функцій, але у вікні командного режиму з'явилося Попередження про діленні на 0 - в момент, коли х = 0. Це говорить про те, що plot В«не знаєВ» про те, що невизначеність sin (x)/x = 0/0 усунена і дає 1. Це недолік практично всіх систем для чисельних обчислень.

Графічна функція fplot

MATLAB має засоби для побудови графіків і таких функцій, як sin (x)/x, які мають переборні невизначеності. Це робиться, за допомогою іншої графічної команди -

fplot: fplot ('f (x)', [xmin, xmax])


Вона дозволяє будувати функцію, задану у символьному вигляді, в інтервалі зміни аргументу х від xmin до xmax без фіксованого кроку зміни х. Хоча в процесі обчислень попередження про помилку (ділення на 0) виводиться, графік будується правильно, при х = 0 sinx/x = 1. Команда grid on (сітка) - включає відображення сітки, яка будується пунктирними лініями.

>> fplot ('sin (x)/x', [-15,15]); grid on

Побудова графіків відрізками прямих

Для відображення функції однієї змінної у (x) використовуються графіки в декартовій (прямокутній) системі координат. При цьому зазвичай будуються дві осі: горизонтальна X і вертикальна Y, і задаються координати x і у, що визначають вузлові точки функції у (x).

Команда plot служить для побудови графіків функцій у декартовій системі координат. Ця команда має ряд параметрів, розглянутих нижче.

В· plot (X, Y) - будує графік функції у (х), координати точок (х, у) якої беруться з векторів однакового розміру Y і X. Якщо X або Y - матриця, то будується сімейство графіків за даними, що містяться в колонках матриці.


Наведений нижче приклад ілюструє побудову графіків двох функцій - sin (x) і cos (x), значення, функції яких містяться в матриці Y, а значення аргументу х зберігаються у векторі X:

>> x = [0 1 2 3 4 5];

>> y1 = sin (x); y2 = cos (x);

>> plot (x, y1, x, y2)

На малюнку показаний графік функцій з цього прикладу. В даному випадку чітко видно, що графік складається з відрізків, і якщо вам потрібно, щоб відображувана функція мала вид гладкої кривої, необхідно збільшити кількість вузлових точок. Розташування їх може бути довільним.

В· plot (Y) - будує графік у (x), де значення y беруться з вектора Y, а x являє собою індекс відповідного елемента. Якщо Y містить комплексні елементи, то будується гра...


Страница 1 из 4Следующая страница

Друкувати реферат
Замовити реферат
Товары
загрузка...
Наверх Зворотнiй зв'язок