MATLAB ist ein handliches mathematisches Softwarepaket zur Durchführung von Berechnungen von einfacher Arithmetik und Infinitesimalrechnung bis hin zu linearer Algebra und Signalverarbeitung. Es kann auch Daten in Diagrammen darstellen. Die Tausenden von integrierten Funktionen von MATLAB verleihen ihm seine Leistungsfähigkeit, und eines seiner leistungsstarken Plotting-Tools ist die "meshgrid"-Funktion. Die Funktion setzt benutzerdefinierte Rasterlinien in zweidimensionale und dreidimensionale Grafiken.
MATLAB-Plot-Standardeinstellungen
Wenn Sie eine der 2D-Plotfunktionen in MATLAB allein ohne zusätzliche Anweisungen verwenden, verwendet MATLAB keine Gitterlinien. Wenn der Benutzer ein Diagramm im 2D-Raum zeichnet, ist der Hintergrundbereich des Diagramms leer und weiß. Im 3D-Raum verwendet MATLAB ein generisches Raster. Wenn Rasterlinien jeglicher Art in einem 2D-Graphen angezeigt werden müssen, um das Erscheinungsbild klarer zu machen, kann der Benutzer muss angeben, dass beim Aufrufen des Plot-Befehls oder aus dem Abbildungsfenster, nachdem MATLAB die Graph.
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Meshgrid im Vergleich zu Grid
Die "grid"-Funktion von MATLAB ist eine einfache Möglichkeit, beim Aufrufen eines Plots generische Rasterlinien in 2D einzuschalten. Ein vorprogrammierter Algorithmus in MATLAB bestimmt, wie viele Gitterlinien verwendet werden und wie weit sie voneinander entfernt sind. Im Gegensatz dazu bestimmt der Benutzer vollständig die horizontalen und vertikalen Gitterlinien, die auf einem Graphen erscheinen, wenn er die Funktion "meshgrid" verwendet. Außerdem ist die Anzahl der Rasterlinien und deren Abstand für beide Achsen bei "Raster" gleich, jedoch mit "meshgrid" könnte der Benutzer beispielsweise drei Rasterlinien horizontal und 100 Rasterlinien benötigen vertikal.
3-D-Beispiel
Hier ist ein Beispiel mit "meshgrid" für ein dreidimensionales Diagramm.
[X, Y] = meshgrid(-2:.2:2, -1:0.2:1) Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2); surfen (X, Y, Z)
Die erste Codezeile weist MATLAB an, horizontale Gitterlinien im Bereich von -2 bis 2 mit Abständen von 0,2 zu verwenden. Es erfordert auch vertikale Gitterlinien von -1 bis 1 in Zehntelschritten. Die zweite Zeile teilt MATLAB mit, wie der "Z"-Wert basierend auf den "X"- und "Y"-Werten berechnet wird. Schließlich zeichnet die "surf"-Funktion von MATLAB eine im Raum schwebende 3D-Oberfläche, wobei das Meshgrid an die Oberfläche angepasst ist.
Ein weiteres 3D-Beispiel
Hier ist eine andere Möglichkeit, "meshgrid" für ein dreidimensionales Diagramm zu verwenden.
[X, Y] = meshgrid(-2:.2:2) Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2); surfen (X, Y, Z)
Die zweite und dritte Zeile sind identisch mit dem vorherigen Abschnitt, aber in diesem Fall benötigt die Funktion "meshgrid" nur ein Argument. MATLAB versteht, dass das Empfangen von nur einem Argument tatsächlich bedeutet, dass der Benutzer dem Programm mitteilt, die gleiche Anzahl von Rasterlinien und Abständen für die "X"- und "Y"-Werte zu verwenden. Mit diesem Code hat die Oberfläche 21 horizontale Gitterlinien sowie 21 vertikale Gitterlinien, die alle gleich beabstandet sind.
