streamribbon (MATLAB Function 参考文献)

3次元ストリームリボンプロットを作成

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streamribbon(X,Y,Z,U,V,W,startx,starty,startz)
streamribbon(U,V,W,startx,starty,startz)
streamribbon(vertices,X,Y,Z,cav,speed)
streamribbon(vertices,cav,speed)
streamribbon(vertices,twistangle)
streamribbon(...,width)
h = streamribbon(...)

詳細

streamribbon(X,Y,Z,U,V,W,startx,starty,startz) は、ベクトル物体データ U, V, W からストリームリボンを描画します。配列 X, Y, Z は、U, V, W に対する座標で、(あたかも、meshgridで作成した)単調で、3次元平面を定義します。startx, starty, startz は、リボンの中心で、ストリームリボンの始点を定義します。始点の定義に関する詳細を記述している可視化手法のストリームプロットに対する始点の節を参照してください。

リボンの捩れは、ベクトル場の curl に比例します。リボンの幅は、自動的に計算されます。

一般に、streamribbon をコールする前に、DataAspectRatio (daspect) を設定する必要があります。

streamribbon(U,V,W,startx,starty,startz) は、つぎの式で決定される X, Y, Z を仮定しています。

[X,Y,Z] = meshgrid(1:n,1:m,1:p)

ここで、[m,n,p] = size(U) です。

streamribbon(vertices,X,Y,Z,cav,speed) は、前もって計算したストリーム頂点、curl角速度、フロースピードを仮定しています。vertices は、(stream3 で作成された)ストリームライン頂点のセル配列です。X, Y, Z, cav, speed は、3次元配列です。

streamribbon(vertices,cav,speed) は、つぎの式で決定される X, Y, Z を仮定しています。

[X,Y,Z] = meshgrid(1:n,1:m,1:p)

ここで、[m,n,p] = size(cav) です。

streamribbon(vertices,twistangle) は、リボンの捩れに、ベクトルのセル配列 twistangle を使います。vertices と twistangle の個々の対応する要素のサイズは、等しくなければなりません。

streamribbon(...,width) は、リボンの幅を width に設定します。

h = streamribbon(...) は、surface オブジェクトのハンドル(始点毎に一つ)のベクトルを戻します。

例題

つぎの例題は、ストリームリボンを使って、風のデータから風向を示します。入力は、座標、ベクトル場の成分、ストリームリボンに対する始点の位置です。

load wind
[sx sy sz] = meshgrid(80,20:10:50,0:5:15);
daspect([1 1 1])
streamribbon(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
%-----Define viewing and lighting
axis tight
shading interp;
view(3);
camlight; lighting gouraud

つぎの例題は、前もって計算した頂点データ(stream3)、curl 平均速度(curl)、スピード() を使います。前もって計算されたデータを使って、単一データ源から計算されたものとは別に、この値を使えます。この場合、スピードは、前の例題の約10倍速くなります。

load wind
[sx sy sz] = meshgrid(80,20:10:50,0:5:15);
daspect([1 1 1])
verts = stream3(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
cav = curl(x,y,z,u,v,w);
spd = sqrt(u.^2 + v.^2 + w.^2).*.1;
streamribbon(verts,x,y,z,cav,spd);
%-----Define viewing and lighting
axis tight
shading interp
view(3)
camlight; lighting gouraud

つぎの例題は、ストリームリボンに対する捩れ角を指定します。

t = 0:.15:15;
verts = {[cos(t)' sin(t)' (t/3)']};
twistangle = {cos(t)'};
daspect([1 1 1])
streamribbon(verts,twistangle);
%-----ビューとライトの定義
axis tight
shading interp;
view(3);
camlight; lighting gouraud

つぎの例題は、コーンプロット(coneplot) とストリームリボンプロットを組み合わせて、一つのグラフに表示します。

%-----3-次元配列 x, y, z, u, v, w を定義
xmin = -7; xmax = 7;
ymin = -7; ymax = 7; 
zmin = -7; zmax = 7; 
x = linspace(xmin,xmax,30);
y = linspace(ymin,ymax,20);
z = linspace(zmin,zmax,20);
[x y z] = meshgrid(x,y,z);
u = y; v = -x; w = 0*x+1;
%-----y と z を使って、コーンの位置を再設定
%-----コーンの代わりに、黒矢印(quiver)をプロット
%-----2 x-y 平面 (z = -3 と z = 4) に、コーンを描画
y = linspace(ymin,ymax,30);
z = [-3 4];
[cx cy cz] = meshgrid(x,y,z);
daspect([1 1 1]);
h = coneplot(x,y,z,u,v,w,cx,cy,cz,'quiver');
set(h,'color','k');
%-----２組のストリームリボンのプロット
[sx sy sz] = meshgrid([-1 0 1],[-1 0 1],-6);
streamribbon(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
[sx sy sz] = meshgrid([1:6],[0],-6);
streamribbon(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
%-----ビューとライトの定義
shading interp
view(-30,10) ; axis off tight
camproj perspective; camva(66); camlookat; 
camdolly(0,0,.5,'fixtarget')
camlight

参考

curl, streamtube, streamline, stream3

streamparticles streamslice