Question

我想绘制三维数据的等高线图。

我在x，y，z方向有一个力我想为那个

绘制contour3

对于Fy和Fz，Fx = 21x21X21的尺寸相同

我发现force = f * vector（x，y，z）然后

Fx(x,y,z) = force(1)
Fy(x,y,z) = force(2)
Fz(x,y,z) = force(3)

我做了以下但是它没有和我一起工作？为什么以及如何绘制

FS = sqrt(Fx.^2 + Fy.^2 + Fz.^2);

x = -10:1:10;
[X,Y] = meshgrid(x); 
for i=1:length(FS)

   for j = 1:length(FS)
       for k=1:length(FS)
        contour3(X,Y,FS(i,j,k),10)
        hold on
      end
   end
end

这是我得到的错误使用contour3时出错（第129行）当Z是向量时，X和Y也必须是向量。

Answer 1

您的问题是FS的形状与X和Y的形状不同。

让我们用一个简单的例子说明：

X=[1 1 1
   2 2 2
   3 3 3];
Y=[1 2 3
   1 2 3
   1 2 3];
Z=[ 2 4 5 1 2 5 5 1 2];

您的数据可能是这样的。 Matlab如何知道哪个Z条目对应哪个X，Y位置？他没有，这就是他告诉你When Z is a vector, X and Y must also be vectors的原因。

您可以通过执行reshape(FS,size(X,1),size(X,2))解决此问题，并且可能适用于您的情况，但您需要小心。在您的示例中，X和Y似乎与FS无法以编程方式相关。要获得有意义的等高线图，您需要确保FS(ii,jj,k) [1]对应于X(ii,jj)，否则您的等高线图将没有意义。

通常，您希望将FS的结果与您用来计算它的变量进行对比，例如ii，jj或k，但是，我不知道这些是什么样的，所以我会在这里停止解释。

[1]：DO NOT CALL VARIABLES i and j IN MATLAB!

Answer 2

我不确定这个解决方案是否符合您的要求。

您的问题是contour和contour3是用于表示2D对象中的标量字段的图。请注意，球是2D物体 - 每个点都由角度theta和phi定义 - 即使它是＆＃34;空间＆＃34;不在＆＃34;飞机＆＃34;。

对于矢量字段的表示，有quiver，quiver3，streamslice和streamline函数。

如果要使用等高线图，则必须将数据从矢量场转换为标量场。因此，您的 F = f（x，y，z）形式的数据必须转换为H = f（x，y）的形式。在那种情况下，H是M×N矩阵，x和y分别是Mx1和Nx1矢量。然后contour3(x,y,H)将起作用，产生所谓的3D图形。

如果依赖矢量场，则必须指定6个相应大小的相应x，y，z坐标和Fx，Fy，Fz矢量值的矢量/矩阵。在那种情况下，quiver3（x，y，z，Fx，Fy，Fz）将工作，产生6D图。 明智地使用它！

当我评论Ander的答案时，你可以使用colourspace来获得更多的维度，所以你可以创建5D或理论上6D，因为你有位置的X，y，z坐标和R，G，值的B坐标。我建议对5D图使用静态（x，y，R，G，B），为6D使用动画（x，y，t，R，G，B）。 明智地使用它！

在示例中，我展示了上面提到的所有方法。我选择了重力场并计算了重心以下0.25平方的平面。

假设在极坐标中定义的力场为 F = - r / r ^ 3; F = 1 / R ^ 2。这里 x 和 y 都在-1; 1和相同大小N的范围内。 F 是MxMx3矩阵，其中 F （ii，jj）是对应于 x （ii）和 y （JJ）。矩阵 H （ii，jj）是 F （ii，jj）和 X ， Y 的标准 Z 是坐标矩阵。

最后一个命令确保F值在（-1; 1）范围内。 F./2+0.5移动F的值，使其适合RGB范围。颜色含义为：

黑色表示（-1，-1，-1），

红色为（1，-1，-1），

灰色（0,0,0）

取消评论您想要查看的地块类型。对于箭头使用resolution为0.1，对于其他情况使用0.01。

clear all,close all % Definition of coordinates resolution=0.1; x=-1:resolution:1; y=x; z=-.25; %definition of matrices F=zeros([max(size(x))*[1 1],3]); % matrix of the force X=zeros(max(size(x))*[1 1]); % X coordinates for quiver3 Y=X; % Y coordinates for quiver3 Z=X+z; % Z coordinates for quiver3 % Force F in polar coordinates % F=-1/r^2 % spherical -> cartesian transformation for ii=1:max(size(x)) for jj=1:max(size(y)) % temporary variables for transformations xyz=sqrt(x(ii)^2+y(jj)^2+z^2); xy= sqrt(x(ii)^2+y(jj)^2); sinarc=sin(acos(z/xyz)); %filling the quiver3 matrices X(ii,jj)=x(ii); Y(ii,jj)=y(jj); F(ii,jj,3)=-z/xyz^2; if xy~=0 % 0/0 error for x=y=0 F(ii,jj,2)=-y(jj)/xyz/xy*sinarc; F(ii,jj,1)=-x(ii)/xyz/xy*sinarc; end H(ii,jj)=sqrt(F(ii,jj,1)^2+F(ii,jj,2)^2+F(ii,jj,3)^2); end end F=F./max(max(max(F))); % quiver3(X,Y,Z,F(:,:,1),F(:,:,2),F(:,:,3)); % image(x,y,F./2+0.5),set(gca,'ydir','normal'); % surf(x,y,Z,F./2+.5,'linestyle','none') % surf(x,y,H,'linestyle','none') surfc(x,y,H,'linestyle','none') % contour3(x,y,H,15)

从3d矢量绘制3d等高线图

2 个答案: