Изучение способыов визуализации данных научных и инженерных расчётов в вычислительной среде “MatLab”

7.160101.1381.01

Зм.

Лист

№ Докум

Підпис

Дата

Багнюк В.В.

Лабораторная работа №1

Графика в среде “MatLab”.

Лim

Лист

Листів

Студент

Белов А. С.

29.02

1

5

Билый Т.В

НУК

Викладач

 Покровский

Лабораторная работа №1

Тема:  Научная графика в среде “MatLab”.

          Цель:  изучить способы визуализации данных научных и инженерных расчётов в вычислительной среде “MatLab” и научиться самостоятельно их использовать при оформление лабораторных, курсовых и дипломных работ. Определить основные требования к способам графического представления данных.

Теоретические сведения

Plot – функция рисования 2^x мерной линии по точкам с линией интерполяции.

Синтаксис Plot:Plot(вектор абсцисс, вектор ординат, стиль)

Cтиль определяет вид линии. Первый символ определяет цвет линии (b–синий, g–зелёный, r–красный, c–голубой, m–пурпурный, y–жёлтый, k–чёрный). Второй – знак, каким будут отмечаться точки на графике ( “.”–точка, “o”–круг, “v”–треугольник с основанием в вверх …). Последний – знак, определяет шаблон линии ( “-”– сплошная линия, “:”–короткий штрих, “-.”–штрих-пунктир, “--”–длинный штрих).

Axis – функция управления масштабом и шкалами.

Синтаксис Axis:Axis([координаты абсцисс min, координаты абсцисс max, координаты ординат min, координаты ординат max])

Axis auto – команда автоматического определения координат.

Grid – функция управления сеткой.

Синтаксис Grid:Grid on    - сетка включена.

Grid off   - сетка выключена

Zoom – функция интерактивным управлением масштаба изображения пользователем.

Синтаксис Zoom:Zoom on    - масштабирование включено.

Zoom off    - масштабирование  выключено.

Legend – функция присваивания фигуре легенды.

Синтаксис Legend:Legend(Название 1, Название 2);

Title – функция присваивания фигуре заголовка.

Синтаксис Title:Title(Название);

XLabel, YLabel, ZLabel – функции присваивания имён координатным прямым.

Синтаксис XLabel:XLabel(Название);

Text – функция добавления к фигуре комментариев.

Синтаксис Text:Text(Значение по координате абсцисс, Значение по координате ординат, текст);

Plot3 – функция рисования 3^x мерной линии по точкам с линией интерполяции.

Синтаксис Plot3:Plot3(вектор абсцисс, вектор ординат, вектор аппликат, стиль)

Surf – функция рисования 3^x мерной поверхности по точкам с линией интерполяции.

Синтаксис Surf:Surf (вектор абсцисс, вектор ординат, матрица аппликат, матрица цветов)

Rotate3d – функция включения режима интерактивного управления обзором поверхности.

Синтаксис Rotate3d: Rotate3d on    - сетка включена.

Задание 1

Построить на одной фигуре зависимости =0.01555·ω ⁴-1.123·ω²+1;

=-0.2388·ω³+1.9·ω:

1. Установить диапазон вывода по w є [0;8.6];

2. Включить сетку;

3. Присвоить фигуре легенду;

4. Установить названия осей;

5. Установить точки пересечения графиков с горизонтальной осью;

6. Присвоить фигуре название.

Лист

2

Зм.

Лист

№ Докум

Підпис

Дата

де MatLab

Программа

»w = 0:0.01:8.6;

»x = 0.01555*w.^4-1.123*w.^2+1;

»y = -0.2388*w.^3+1.9*w;

»plot(w,y,'b-',w,x,'-r');

»axis([0 8.6 -25 20]);

»grid on;

»legend('X-coordinate','Y-coordinate');

»xlabel('W-coordinate');

»ylabel('X,Y-coordinate');

»text(0.06,-0.9, 'W0');

»text(0.62,-1.15, 'W1');

»text(2.52,-1.15, 'W2');

»text(8.08,1.1, 'W3');

»title('This godograph Mixaylova');

График

Задание 2

Построить на отдельном графике зависимость  у(х) из задания 1:

1.  Включить сетку;

2.  Указать названия осей;

3.  Указать на фигуре точки  и .

4.  Присвоить фигуре название.

Программа

»w = 0:0.01:8.6;

»x = 0.01555*w.^4-1.123*w.^2+1;

»y = -0.2388*w.^3+1.9*w;

»plot(x,y,'b-');

»grid on;

»legend('Graphik Y(x)');

»xlabel('x-coordinate');

»ylabel('Y-coordinate');

»text(2,0.2, 'W=0');

»text(4,-133, 'W~Beskonechnosty');

»title('Mihaylovs Hodograph');

Лист

3

Зм.

Лист

№ Докум

Підпис

Дата

График

Задание 3 (Вариант №3)

Построить поверхность функции Y(a,b)=(a+a·b-b^1/2)/(a+b):

»n=101;

»a=0.6:1.4/(n-1):2;

»b=0.6:1.4/(n-1):2;

»y=zeros(n,n);

»for i=1:n

    for j=1:n

       y(j,i)=(a(i)+a(i)*b(j)-b(j)^0.5)/(a(i)+b(j));

    end

 end

»surf(a,b,y)

»xlabel('a')

»ylabel('b')

»zlabel('y')

»rotate3d on;

                     Общий вид                                        Вид спереди

      

Лист

4

Зм.

Лист

№ Докум

Підпис

Дата

                      Вид сбоку                                            Вид сверху

      

Вывод

Я познакомился с основными способами визуализации данных в среде MatLab. Используя эту среду можно без особого труда построить 2^x- или 3^x-мерные изображения, заданные функциями. С помощью различных режимов можно отделить интересующий участок от всей области, включить сетку, подписать координатные прямые, дать название графику, вставить текст, изменить позицию камеры для просмотра фигуры со всех сторон, увеличить либо уменьшить изображение. Они улучшают восприятие визуальной информации.

Лист

5

Зм.

Лист

№ Докум

Підпис

Дата