可視化手法

ベクトルデータのストリームラインプロット

MATLABには、北米上空の大気の流れを表わす wind というベクトルデータセットが含まれます。この例題は、複数の手法を組み合わせて利用します。

• 風速を追跡するためにストリームラインを使います
• データの断面を表示するためスライス平面を使います
• スライス平面のカラーリングの視覚状態を改善するためスライス平面に対してコンターを利用します

1. 座標の範囲の決定

データをロードし、スライス平面とコンタープロットを配置するための最小値と最大値を決定します(load, min, max)。

load wind
xmin = min(x(:));
xmax = max(x(:));
ymax = max(y(:));
zmin = min(z(:));

2. 視覚内容に対してスライス平面を付加

ベクトル場の大きさを計算し(これは風速を表わします)、slice コマンドに対するスカラデータを生成します。x軸について xmin, 100, xmax、およびy軸について ymax、z軸について zmin であるスライス平面を作成します。内挿を行う面のカラーリングを指定し、スライスのカラーリングが風速を表わし、エッジを描画しないようにします(sqrt, slice, FaceColor, EdgeColor)。

wind_speed = sqrt(u.^2 + v.^2 + w.^2);
hsurfaces = slice(x,y,z,wind_speed,[xmin,100,xmax],ymax,zmin);
set(hsurfaces,'FaceColor','interp','EdgeColor','none')

3. スライス平面にコンターラインを付加

スライス平面にライトグレイのコンターラインを描画してカラーマッピングの量をわかり易くします(contourslice, EdgeColor, LineWidth)。

hcont = ...
contourslice(x,y,z,wind_speed,[xmin,100,xmax],ymax,zmin);
set(hcont,'EdgeColor',[.7,.7,.7],'LineWidth',.5)

4. ストリームラインに対する開始位置の定義

この例では、すべてのストリームラインは、x軸の値80から開始し、y方向の範囲が20から50で、z方向の範囲が0から15です。ストリームラインのハンドルを保存し、ラインの幅とカラーを設定します(meshgrid, streamline, LineWidth, Color)。

[sx,sy,sz] = meshgrid(80,20:10:50,0:5:15);
hlines = streamline(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
set(hlines,'LineWidth',2,'Color','r')

5. ビューの定義

ビューを指定し、グラフを読み易くするために、z軸を引き伸ばします(view, daspect, axis)。

view(3)
daspect([2,2,1])
axis tight

 

コーンを使ってプロットされた同じデータの例は、coneplot を参照してください。

物体データの小領域へのアクセス

ストリームリボンを使ったCurlの表示