رسم مقادیر یک ماتریس، با نمایش خطوط isoline (خطوط کانتوری - Contour Line)، با دستور contour ، در متلب (MATLAB)

در کلیدهای آموزشی دیگر، دستوراتی را برای نمایش مقادیر یک ماتریس دو بعدی معرفی کردیم (به عنوام مثال، دستور surf در آموزش شماره 114 ). اکنون قصد داریم دستور contour را معرفی کنیم که یک شکل دو بعدی از مقادیر ماتریس دو بعدی مورد نظرمان را به ما می دهد که در آن، تعدادی خط نمایش داده می شود که دارای رنگ های متفاوت می باشند. در این شکل، هر خط که دارای یک رنگ ثابت است، موقعیت عنصرهایی از ماتریس را نمایش می دهد که دارای مقدار یکسان می باشند. این خطوط، خطوط isoline (خطوط کانتوری - Contour Line) نام دارند.

به مثال زیر توجه کنید :

مثال

clear all close all clc X = -10:0.5:10; Y = -10:0.5:10; L = length(X); Z = zeros(L,L); for nn=1:L for mm=1:L Z(nn,mm) = -sqrt(X(nn)^2+Y(mm)^2); end end contour(X,Y,Z) xlabel('X') ylabel('Y')

سه خط اول کدها برای عدم تداخل برنامه فعلی با برنامه های قبلی اجرا شده در متلب (MATLAB) می باشد.

نتیجه :

برای اینکه درک درستی داشته باشید که چگونه خطوط isoline بر اساس عنصرهای دارای مقدار یکسان رسم شده اند، همین ماتریس را با استفاده از دستور surf ( آموزش شماره 114 ) رسم می کنیم تا مقادیر ماتریس را به صورت یک شکل سه بعدی مشاهده نمایید :

clear all close all clc X = -10:0.5:10; Y = -10:0.5:10; L = length(X); Z = zeros(L,L); for nn=1:L for mm=1:L Z(nn,mm) = -sqrt(X(nn)^2+Y(mm)^2); end end surf(X,Y,Z) xlabel('X') ylabel('Y') zlabel('Z')

نتیجه :

نمایش مقدار متناظر با هر خط رنگی (خطوط isoline) (نمایش Contour Labels)، در شکل :

چنانچه بخواهیم که مقدار متناظر با هر خط رنگی (خطوط isoline) در شکل نمایش داده شود، باید دستور contour را به صورت زیر بنویسیم :

همان مثال قبل را تکرار می کنیم و اکنون مقدار مربوط به هر خط نگی (خطوط isoline) را هم در شکل نمایش می دهیم :

مثال

clear all close all clc X = -10:0.5:10; Y = -10:0.5:10; L = length(X); Z = zeros(L,L); for nn=1:L for mm=1:L Z(nn,mm) = -sqrt(X(nn)^2+Y(mm)^2); end end contour(X,Y,Z,'ShowText','on') xlabel('X') ylabel('Y')

نتیجه :

تعیین تعداد خطوط رنگی (خطوط isoline) که در شکل نمایش داده می شوند :

هنگام استفاده از دستور contour ، می توانیم تعیین کنیم که چه تعداد خط رنگی (خطوط isoline) در رسم شکل به کار رود. برای این منظور، باید تعداد خط های رنگی (خطوط isoline) را در پرانتز دستور contour بنویسیم. مثلا برای تعیین 20 خط رنگی (خطوط isoline)، باید دستور contour را به صورت زیر به کار ببریم :

همان مثال قبل را این بار با تعیین عدد 20 برای تعداد خطوط رنگی (خطوط isoline)، تکرار می کنیم :

مثال

clear all close all clc X = -10:0.5:10; Y = -10:0.5:10; L = length(X); Z = zeros(L,L); for nn=1:L for mm=1:L Z(nn,mm) = -sqrt(X(nn)^2+Y(mm)^2); end end contour(X,Y,Z,20) xlabel('X') ylabel('Y')

نتیجه :

مثال های بیشتر :

مثال

مثال help نرم افزار متلب (MATLAB) :

clear all close all clc x = linspace(-2*pi,2*pi); y = linspace(0,4*pi); [X,Y] = meshgrid(x,y); Z = sin(X)+cos(Y); figure contour(X,Y,Z)

نتیجه :

مثال

مثال help نرم افزار متلب (MATLAB) :

clear all close all clc x = -2:0.2:2; y = -2:0.2:3; [X,Y] = meshgrid(x,y); Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2); figure contour(X,Y,Z,'ShowText','on')

نتیجه :