atan2 не работает с pgfplots

Question

Попытка построить график амплитуды и аргумента двух синусоид в терминах их амплитуд и фаз с помощью pgfplots, Возникает ошибка при компиляции функции atan2 (поддерживается pgfmath). Вот пример

\documentclass[]{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgfplots}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
title={$\sqrt{x^2+1-2x\cos(y)}$},
xlabel=$x$, ylabel=$y$,
]
\addplot3[surf,domain=0:1,domain y=0:360,]
{sqrt(x^2+1-2*x*cos(y))};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
  title={$atan2(-\sin(y),x-cos(y)$},
 xlabel=$x$, ylabel=$y$,
]
\addplot3[surf,domain=0:1,domain y=0:360,]
{atan2(-sin(y),x-cos(y)};
  %{sqrt(x^2+1-2*x*cos(y))};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Ошибки следующие:

    (line 31) Illegal unit of measure (pt inserted) {atan2(-sin(y),x-cos(y)}

и

    (line 31) Missing = inserted for \ifdim. {atan2(-sin(y),x-cos(y)}

повторяется несколько раз

Answer 1

Как уже упоминалось, в поставляемом с PGF модуле вычислений с плавающей точкой (FPU) в настоящее время нет реализации atan2 (она должна быть реализована; это ошибка).

Обходной путь — настроить его pgfplotsтак, чтобы он не использовал FPU. Это работает для рассматриваемого изображения (но, в общем случае, не рекомендуется, поскольку ограничивает как диапазон данных, так и точность).

\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}

\pgfplotsset{compat=1.10}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
  title={$atan2(-\sin(y),x-cos(y)$},
 xlabel=$x$, ylabel=$y$,
 use fpu=false
]
\addplot3[surf,domain=0:1,domain y=0:360,]
{atan2(-sin(y),x-cos(y))};
  %{sqrt(x^2+1-2*x*cos(y))};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer 2

Вы можете подделать это, вернувшись к atan2функции PGF, притворяясь реализацией FPU.

\documentclass[]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.11}
\makeatletter
\pgfmathdeclarefunction{myatan2}{2}{%
\begingroup%
  \pgfmathfloattofixed{#1}\edef\tempa{\pgfmathresult}%
  \pgfmathfloattofixed{#2}%
  \pgfkeys{pgf/fpu=false}%
  \pgfmathparse{atan2(\tempa,\pgfmathresult)}\pgfkeys{/pgf/fpu}%
  \pgfmathfloatparsenumber{\pgfmathresult}%
  \pgfmath@smuggleone\pgfmathresult%
\endgroup
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
  title={$atan2(-\sin(y),x-cos(y)$},
 xlabel=$x$, ylabel=$y$,
]
\addplot3[surf,domain=0:1,domain y=0:360]
{myatan2({-sin(y)},{x-cos(y)})};
  %{sqrt(x^2+1-2*x*cos(y))};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Результат такой же, как у изображения Джона Кормило.

Answer 3

Думаю, я правильно рассчитал квадранты.

\documentclass[]{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgfplots}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
  title={$atan2(-\sin(y),x-cos(y))$},
 xlabel=$x$, ylabel=$y$,
]
\addplot3[surf,domain=0:1,domain y=0:360,]
{x == cos(y) ? ( -sin(y) > 0 ? 90: -90) :
 (x > cos(y) ? atan(-sin(y)/(x-cos(y))): 
 (-sin(y) > 0 ? 180+atan(-sin(y)/(x-cos(y))): atan(-sin(y)/(x-cos(y)))-180))};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}