☰

Можно ли экстраполировать данные для 3D-графика в pgfplots?

tag-icon • tag-icon pgfplots plot calculations
Можно ли экстраполировать данные для 3D-графика в pgfplots?

Мне нужно построить несколько измерений, и я хотел бы использовать что-то вроде 3D-поверхности из pgfplots. У меня есть рамка в качестве внешней границы и сетка в качестве растра измерений. Измеренные значения берутся в середине каждой ячейки сетки. При построении всей поверхности я хотел бы экстраполировать данные до внешних границ рамок, чтобы заполнить все это поверхностью.

Вот что у меня есть на данный момент:

\documentclass{standalone}
\usepackage[locale = DE]{siunitx}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.10}
\SendSettingsToPgf
\pgfplotsset{%
    ,grid style={black, thin}
    ,y label style={rotate=-90}
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \begin{axis}[%
            ,colorbar
            ,view={0}{90}
            ,xmin=0
            ,xmax=3910
            ,ymin=0
            ,ymax=2040
            ,width=391pt
            ,height=204pt
            ,grid=major
            ,xlabel=Width $b_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
            ,ylabel=Height $h_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
        ]
        \addplot3[%
            ,surf
            ,shader=interp
        ] file {data.dat};
    \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

и data.datвыглядит так:

85  1955    0.97
255 1955    1.86
425 1955    2.44
595 1955    2.23
765 1955    2.17
935 1955    2.35
1105    1955    2.21
1275    1955    2.53
1445    1955    2.58
1615    1955    2.64
1785    1955    2.6
1955    1955    2.03
2125    1955    2.5
2295    1955    2.32
2465    1955    2.22
2635    1955    2
2805    1955    1.59
2975    1955    2.23
3145    1955    2.18
3315    1955    2.07
3485    1955    2.38
3655    1955    2.48
3825    1955    1.42

85  1785    1.3
255 1785    1.41
...

Так что мне нужно получить значения для всех x = 0и y = 0точек. Поскольку pgfplotsон может интерполировать, возможно, он может и экстраполировать.

Вот как это выглядит:

введите описание изображения здесь

Два дополнительных пункта:

  • Я хотел бы нанести сетку (не деления) на измерительный растр, скажем, каждые 170 мм.
  • Я хотел бы, чтобы цветовая карта была помечена какspeed $v$ in \si{\metre\per\second}

решение1

По основному вопросу:

pgfplotsпоставляется без встроенной поддержки экстраполяций.

Вам нужно будет вычислить их с помощью внешнего продукта, возможно, octaveили matlab.

решение2

(Частичное решение) Я не знаю о такой функции, извините. Но я могу помочь вам с этими двумя дополнительными задачами. Вот так. 

\documentclass{standalone}
\usepackage{filecontents}
\usepackage[locale = DE]{siunitx}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.10}
\SendSettingsToPgf
\pgfplotsset{%
    ,grid style={black, thin}
    ,y label style={rotate=-90}}
\begin{document}
\begin{filecontents*}{data.dat}
85  1955    0.97
255 1955    1.86
425 1955    2.44
595 1955    2.23
765 1955    2.17
935 1955    2.35
1105    1955    2.21
1275    1955    2.53
1445    1955    2.58
1615    1955    2.64
1785    1955    2.6
1955    1955    2.03
2125    1955    2.5
2295    1955    2.32
2465    1955    2.22
2635    1955    2
2805    1955    1.59
2975    1955    2.23
3145    1955    2.18
3315    1955    2.07
3485    1955    2.38
3655    1955    2.48
3825    1955    1.42
85  1785    1.3
255 1785    1.41 
\end{filecontents*}
\begin{tikzpicture}
    \begin{axis}[%
            ,colorbar
            ,view={0}{90}
            ,xmin=0
            ,xmax=3910
            ,ymin=0
            ,ymax=2040
            ,width=391pt
            ,height=204pt
            ,grid=major
            ,xlabel=Width $b_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
            ,ylabel=Height $h_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
,xtick={0,170,...,3910}
,ytick={0,170,...,2040}
,tick style={black}
,x tick label style={rotate=90}
        ]
        \addplot3[
            ,surf, 
            ,shader=interp
        ] file {data.dat};
    \end{axis}
\node[xshift=2mm, yshift=4.5mm, rotate=90] at (current bounding box.east){Speed $v$ in \si{\metre\per\second}};
\end{tikzpicture}
\end{document}

введите описание изображения здесь

Редактировать:Мы можем расширить наш пример, используя основные и второстепенные отметки, чтобы получить эффект, что сетка встречается чаще, чем ее метки. Я добавил еще один 3D-график с двумя пустыми точками для управления минимумом и максимумом на оси z, это влияет на цветовую карту.

\documentclass{standalone}
\usepackage{filecontents}
\usepackage[locale = DE]{siunitx}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.10}
\SendSettingsToPgf
\pgfplotsset{%
    ,grid style={black, thin}
    ,y label style={rotate=-90}}
\begin{document}
\begin{filecontents*}{data.dat}
85  1955    0.97
255 1955    1.86
425 1955    2.44
595 1955    2.23
765 1955    2.17
935 1955    2.35
1105    1955    2.21
1275    1955    2.53
1445    1955    2.58
1615    1955    2.64
1785    1955    2.6
1955    1955    2.03
2125    1955    2.5
2295    1955    2.32
2465    1955    2.22
2635    1955    2
2805    1955    1.59
2975    1955    2.23
3145    1955    2.18
3315    1955    2.07
3485    1955    2.38
3655    1955    2.48
3825    1955    1.42
85  1785    1.3
255 1785    1.41 
\end{filecontents*}
\begin{tikzpicture}
    \begin{axis}[%
            ,colorbar
            ,view={0}{90}
            ,xmin=0
            ,xmax=3910
            ,ymin=0
            ,ymax=2040
            ,width=391pt
            ,height=204pt
            ,grid=minor
            ,xlabel=Width $b_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
            ,ylabel=Height $h_\mathrm{frame}$ in \si{\milli\metre}
,minor xtick={0,170,...,5000}
,minor ytick={0,170,...,5000}
,xtick={0,500,...,5000}
,ytick={0,500,...,5000}
,tick style={black}
%,x tick label style={rotate=90}
        ]
\addplot3[surf, shader=interp] file {data.dat};
\addplot3[surf] coordinates {(0, 0, 0) (0, 0, 3)};
    \end{axis}
\node[xshift=2mm, yshift=4.5mm, rotate=90] at (current bounding box.east){Speed $v$ in \si{\metre\per\second}};
\end{tikzpicture}
\end{document}

введите описание изображения здесь

Связанный контент