Tikz/Pgf - 具有平滑顏色過渡的衝浪圖

Tikz/Pgf - 具有平滑顏色過渡的衝浪圖

我正在使用繪製surf3d 圖。此曲面需要投影到平面上,這可以透過添加另一個繪圖來實現。Tikz/Pgfgnuplotsurf

問題是,在兩個圖中,顏色之間的過渡surf實際上並不是很平滑,儘管使用了

shader=interp

一種可能性是增加數量,samples但是建造速度會變慢,而且我不能超過 75 個樣本。

接下來可以找到範例程式碼

\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}

這段程式碼的結果如下圖所示

在此輸入影像描述

關於如何使顏色之間的過渡更平滑有什麼想法嗎?

答案1

如果您主要關心的是顏色過渡,那麼您可能需要使用極坐標圖,因為函數僅取決於半徑而不取決於角度。然後,您可以增加徑向方向的樣本,同時保留角度方向的樣本相對較小。

\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}

在此輸入影像描述

作為“副作用”,擺動也會消失,因為它們是在笛卡爾座標中繪製旋轉對稱函數而產生的。

這是笛卡爾圖和極座標圖的組合。

\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}

在此輸入影像描述

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