Я рисую surf3D-график с Tikz/Pgfпомощью gnuplot. Эту поверхность нужно спроецировать на плоскость, чего можно добиться, добавив еще один surfграфик.
Дело в том, что переход между цветами в обоих surfграфиках на самом деле не очень плавный, несмотря на использование
shader=interp
Одна из возможностей — увеличить количество, samplesоднако строительство становится медленным, и я не могу превысить 75 образцов.
Пример кода можно найти прямо здесь.
\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\usepackage{tikz}
\usepgfplotslibrary{patchplots}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis} [width=\textwidth,
height=\textwidth,
ultra thick,
colorbar,
colorbar style={yticklabel style={text width=2.5em,
align=right,
/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1,
},
},
xlabel={$\rho_x=k_xr_x$},
ylabel={$\rho_y=k_yr_y$},
zlabel={$j_l(\rho)$},
3d box,
zmax=2.5,
xmin=-3, xmax=3,
ymin=-3.1, ymax=3.1,
ytick={-3, -2, ..., 3},
grid=major,
grid style={line width=.1pt, draw=gray!30, dashed},
x tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
y tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
z tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
]
\addplot3[surf,
shader=interp,
mesh/ordering=y varies,
domain=-3:3,
y domain=-3.1:3.1,
]
gnuplot {besj0(x**2+y**2)};
\addplot3[surf,
samples=51,
shader=interp,
mesh/ordering=y varies,
domain=-3:3,
y domain=-3.1:3.1,
point meta=rawz,
z filter/.code={\def\pgfmathresult{2.5}},
]
gnuplot {besj0(x**2+y**2)};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}
и результатом этого кода является следующее изображение
Есть идеи, как сделать более плавный переход от цвета к цвету?
решение1
Если вас больше всего интересуют цветовые переходы, то вы можете использовать полярный график, поскольку функция зависит только от радиуса, а не от угла. Тогда вы можете увеличить выборки в радиальном направлении, оставив выборки в угловом направлении сравнительно небольшими.
\documentclass[tikz,border=3.14mm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\usepgfplotslibrary{patchplots}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis} [width=\textwidth,
height=\textwidth,
ultra thick,
colorbar,
colorbar style={yticklabel style={text width=2.5em,
align=right,
/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1,
},
},
xlabel={$\rho_x=k_xr_x$},
ylabel={$\rho_y=k_yr_y$},
zlabel={$j_l(\rho)$},
3d box,
zmax=2.5,
xmin=-3, xmax=3,
ymin=-3.1, ymax=3.1,
ytick={-3, -2, ..., 3},
grid=major,
grid style={line width=.1pt, draw=gray!30, dashed},
x tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
y tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
z tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
data cs=polar,
]
\addplot3[surf, samples=37,samples y=101,
shader=interp,
z buffer=sort,
%mesh/ordering=y varies,
domain=0:360,
y domain=3.1:0,
]
gnuplot {besj0(y**2)};
\addplot3[surf, samples=36, samples y=101,
shader=interp,
%mesh/ordering=y varies,
domain=0:360,
y domain=0:3.1,
point meta=rawz,
z filter/.code={\def\pgfmathresult{2.5}},
]
gnuplot {besj0(y**2)};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}
В качестве «побочного эффекта» также исчезнут колебания, поскольку они являются результатом построения графика вращательно-симметричной функции в декартовых координатах.
А вот комбинация декартовой и полярной систем координат.
\documentclass[tikz,border=3.14mm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\usepgfplotslibrary{patchplots}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis} [width=\textwidth,
height=\textwidth,
ultra thick,
colorbar,
colorbar style={yticklabel style={text width=2.5em,
align=right,
/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1,
},
},
xlabel={$\rho_x=k_xr_x$},
ylabel={$\rho_y=k_yr_y$},
zlabel={$j_l(\rho)$},
3d box,
zmax=2.5,
xmin=-3, xmax=3,
ymin=-3.1, ymax=3.1,
ytick={-3, -2, ..., 3},
grid=major,
grid style={line width=.1pt, draw=gray!30, dashed},
x tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
y tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
z tick label style={/pgf/number format/.cd,
fixed,
fixed zerofill,
precision=1
},
]
\addplot3[surf, samples=75,
shader=interp,
mesh/ordering=y varies,
domain=-3:3,
y domain=-3.1:3.1,
]
gnuplot {besj0(x**2+y**2)};
\addplot3[surf, samples=36, samples y=101,
shader=interp,
%mesh/ordering=y varies,
domain=0:360,
y domain=0:3.1,
point meta=rawz,
data cs=polar,
z filter/.code={\def\pgfmathresult{2.5}},
]
gnuplot {besj0(y**2)};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}
