MATLAB тағы үшөлшемді графиканың галерея құрамасы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

Қазақ ұлттық техникалық университеті

Техникалық кибернетика кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Үш өлшемді графиканың галереясы

Оқытушы
Доцент

Муртазина Ә.Ө

Студент Асқаров М.А

Мамандығы 050704
Тобы
КСУ-04-1қ

Алматы 2006

Мазмұны
Кіріспе 3
MATLAB жүйесінің пайда болу тарихы 4
MATLAB жүйесіндегі графиканың ерекшеліктері. 4
Үш өлшемді графиканың галереясы 5
Үш өлшемді графика 7
Қорытынды 32

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
Тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Графиканың
галереясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ...5
Үш өлшемді графиканың
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
М-
файл ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .24
Структурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .31

Кіріспе

MATLAB жүйесінің 70-дың аяғында Молердың көмегімен құрылған болатын
және ЭВМ 70 дары-ақ кең ауқымда қолданыла бастады. 80 жылдардың басында
(John Little) MathWorks фирмасының мүшесі Джон Литл IBM PC, VAX және
Macintosh компьютер үшін PC MATLAB жүйесін ойлап шығарды. Кейін бара жаңа
версиялары Sun жұмыс станциясы үшін арналған, компьютер UNIX операциялық
жүйесімен және көптеген бөлек типтердің және кіші ЭВМ. Бұл жұйенің
бастапқы мақсаты математикалық есептерді өте қарапайым тәсілмен шешу.
MATLAB мүмкіндігі өте кең және жүйенің орындау жылдамдығы өзінің
конкуреттерінен салыстыруға келмейді. Бұл жүйенің кез-келген білім
аумағында қолданылады және техникада. Мысалы механикалық бөлшектерді
моделдеу математикалық өте кең қолданылды және жүйе, және динамикада,
гидродинамикада, аэродинамикада, акустикада, энергетикада қолданылады және
т.б. MATLAB жүйесінде арнайы электротехникада және радиотехникада,
суреттерді өңдеу, нейрондық сетьтердің реализациясында, жаңа білім және
техника саласында қолданылады.
Мұнда тағы да үш өлшемді графиканың галереясы туралы айтылады, яғни үш
өлшемді графиканың функциялары, қасиеттері, құрылымдары туралы айтылады.
Барлық функциялары қамтылған, сонымен қатар қосымша қасиеттері
қарастырылған.

MATLAB жүйесінің пайда болу тарихы

MATLAB жүйесінің 70-дың аяғында Молердың көмегімен құрылған болатын
және ЭВМ 70 дары-ақ кең ауқымда қолданыла бастады. 80 жылдардың басында
(John Little) MathWorks фирмасының мүшесі Джон Литл IBM PC, VAX және
Macintosh компьютер үшін PC MATLAB жүйесін ойлап шығарды. Кейін бара жаңа
версиялары Sun жұмыс станциясы үшін арналған, компьютер UNIX операциялық
жүйесімен және көптеген бөлек типтердің және кіші ЭВМ. Қазір оннан аса
танымал комьпютер платформалары MATLAB жүйесінде жұмыс істейді. Бұл жүйенің
кең ауқымда ашылғаннан бері бүкіл әлем мектептері математика, бағдарламалау
тіліндеде қолданылады. Енді жаңадан — MATLAB 6 версиясы ашылды. Бұл жүйенің
бастапқы мақсаты математикалық есептерді өте қарапайым тәсілмен шешу.
MATLAB мүмкіндігі өте кең және жүйенің орындау жылдамдығы өзінің
конкуреттерінен салыстыруға келмейді. Бұл жүйенің кез-келген білім
аумағында қолданылады және техникада. Мысалы механикалық бөлшектерді
моделдеу математикалық өте кең қолданылды және жүйе, және динамикада,
гидродинамикада, аэродинамикада, акустикада, энергетикада қолданылады және
т.б. MATLAB жүйесінде арнайы электротехникада және радиотехникада,
суреттерді өңдеу, нейрондық сетьтердің реализациясында, жаңа білім және
техника саласында қолданылады. MATLAB жүйесін кеңейтуге әлемнің дүркін
мектептері мен және оны басқаратын орынбасарлар және университет
оқытушылары ат салысты. Басты жүйенің қызметі оның ашықтығы және
кеңейтілуі. Көптеген команда және жүйе функциясы текстік m-файлдарында
құрылған және Си тіл файлында. Қолданушыға жеке файлдарды құруға мүмкіндігі
туады.

MATLAB жүйесіндегі графиканың ерекшеліктері.

MATLAB 4.0 версиясынан бастай отырып, бірінші рет Windows та тексерілген,
жүйесі MATLAB графика ортасы түбірімен толығымен жаңартылды. MATLAB 6 жаңа
версиясында негізгі жаңа жақсы жақтары көрсетілген:
• графикалық интерфейс терезесі өте түбірімен жаңартылған;
• жаңа панел құралы Camera енгізілген, яғни обьект көрініс шартын
өзгерту үшін;
• графиканың форматтау жүйесі енгізілген;
• Графиканың жеке терезесі құрылуын қамтамасыз етіледі;
• Графиканың бірнеше терезесі енуін қамтамасыз етіледі;
• Терезесін экран бойынша қозғалуын және олардың өлшемдері өзгертілуі
қамтамасыз етіледі;
• Графикалық терезесінің ішінде графиканың қозғалуы қамтамасыз етіледі;
• әртүрлі координата жүйесінің және осьтердің құрылуы;
• сапалық графиканың болуы;
• өте ауқымда түстердің қолдануы;
• өте жеңіл графикалық елес–атрибут орнатылуы;
• үш өлшемді гарафиканың өте жеңіл әдісімен және жазықтыққа проекциясын
соғу өте оңай;
• Түстердің өте кең ауқымда қоолданылуы;
• Анимациялық эфекттердің қолданылуы;
Графика түсінігімен тығыз байланысты болғандықтан графикалық обьект
байланысты, оның анық құрылымы болады. Көптеген жағдайларда обьект туралы
ұмытып кетуі мүмкін, егерде біз бағдараламалық обьектпен айналыспасақ
графикалық есеп. Бұл, көптеген командалар жоғары дәрежелеі графикамен
байланысқан, автоматты түрде графикалық обьекттердің құрылымдардың орнатады
және графикаларды координат жүйелерінде түрлі қызметтермен қамтамасыз
етеді, яғни палитра түсін, масштабын және т.б.
Есептің төмен деңгейде шешімін программист дескриптор графикасын
(Handle Graphics) қолданылады, яғни әрбір графикалық обьект үшін сәйкес
ерекше сипаттама–дескриптор қолданылады, графикалық обьект қолданғанда
сілтеу қолданылады. Дескрипторлық графика обьект визуалды бағдарлау
обьекттер қолданушы интерфейс қамтамасыз етуін – басқарушы батырма,
текстік панелдер және т.б. Дескрипторлық графика командалары жоғары
дәрежелі графикада қолданылады, мысалы осьтерді жою, түстердің өзгеруі және
т.б. Мұндай кең ауқымды графикасы MATLAB жүйе ортасында графиканы өте
тамаша етіп шығарады компьютерлік математика жүйесінде (КМЖ). Бірақ
графикалық командалардың қарамастан, олардың синтаксистері өте жеңіл және
бірінші қолданушыларғада өте ыңғайлы болып табылады. Біз бірінші бір
айнымалы бар функцияны, содан кейін үшөлшемді графиканы, арнайы,
анимауиялық және дескрипторлық қарастырамыз.

Үш өлшемді графиканың галереясы

Үшөлшемді графиканың қызметтерімен танысқанда және қолданушы интерфейс
MATLAB галереясы құру графикалық программ профециональды қолдану. Бұларға
доступ тек демонтрация режимі арқылыенуге болады(команда Examples and Demos
менюінде Help команда терезесі MATLAB).

Фугиралармен және файлдармен галерея ұсынған және тізімдері 7,1 кестесінде
көрсетілген.

Таблица 7.1 MATLAB тағы үшөлшемді графиканың галерея құрамасы.

Галереядағы Файл Фигуралардың
есімі есімі
Knot Knot.m Завязанный узел
Quiver Quivdemo.Векторное объемное
m поле
Klein II Kleinl. mОбъемное кольцо
Cruller Cruller.mОбъемное кольцо
Мебиуса
Hoops Tory4.m Четыре объемных
обруча
Slosh Spharm2.mПостроение фигуры,
напоминающей
улитку
Modes Modes. m Демонстрация фаз
анимации
трехмерной
поверхности
Logo Logo.m Построение
логотипа системы
MATLAB

Мұнда назар аударған жөн, бір кездерде файл есімі галереяда фигура
есімімен сәйкес келмейді. Төменде бірнеше мысал келтірілген, MATLAB
жүйесіндегі дескрипторлық графиакның мақсаттарын ұсынады. Kleinl командасы
Мебиуса ауқымды графикалық лентаны бір прокпутасын құрады. Бұл график жақсы
қрады және біртүсті, түстің түсу бұрышын қамтамасыз етеді, графиканың
жоғары сол жақ бұрышына және түс эфектерін шағылуын қолданылады. cruller
командасы Мебиуса ауқымды графикалық лентаны екі прокпутасын құрады.
Сақталған сызық каркас фигурасын қарапайым функцияналды бояуын қолданылады.
Тағы бір команда–modes–анимациялық фазаның бетін соғылуын құрады. Ол 12
фигураны генерит етеді, әртүрлі уақыт моменттерінде кеңістікте беткі
қабатын шағылуын көрсетеді. Бұл көрсетілген программа MATLAB үшөлшемді
графиканың жүйесін ұсынады. Команда type name, мұндағы name — аты сәйкес
командаларымен, толық программа парағын қайтарады.

Үш өлшемді графика

MatLab жүйесінде үш өлшемді графиканы құру үшін бірнеше команда мен
функция қарастырылған. Z-массив элементтерінің cандық мәні жазықтықтағы
нүктелер ретінде қарастырылады, x және y координаталары арқылы анықталады.
Бұл нүктелерді қосудың бірнеше түрлері бар. Соның бірі – үш өлшемді
кеңістікте бір тізбекті салу немесе сызықты сеченияда салу (plot3
функция), екіншісі – ргафиктің беткі қабатын салу (mesh және surf). Беткі
қабатын mesh функциясы арқылы салу бұл сеткалы қабат,ал ұяшықтың түсі
фоннын түсіндей болады және олардың шекарасының түсі EdgeColor арқылы
анықталады. Функцияның беткі қабаты surf функциясы арқылы салу бұл тегіс
қабат, яғни бұл арқылы шекара түсін ғана емес, сонымен қатар ұяшық түсін де
бар.

Үш өлшемді кеңістікте сызықтар мен нүктелерді салу

Plot3(x,y,z)
Plot3(x1,y1,z1,LineSpec1,x2,y2,z2Li neSpec2,...)
Plot3(...,’PropertyName’,PropertyValu e,...)
h=Plot3(...)

Сипаттама

Plot3 командасы Plot(...) функциясының аналогы болып табылады.
Команда Plot3(x,y,z) мұндағы x,y,z – бірдей екі өлшемді массив әрбір аған
үшін x(i:,), y(i:,), z(i:,) координат нүктелері арқылы түзу сызықтармен
жалғасады.
Команда Plot3(x1,y1,z1,LineSpec1,x2,y2,z2Li neSpec2,...) функциясы
арқылы графиканы выделить етіп, үш өлшеді символдан тұратын, яғни сол
графиканы сызық түсі, нүкте маркерін және жолдық айнымалылыны LineSpec
маркерімен бояуға болады.

Егер сызық түсі белгіленбеген болса, онда ол үндеместен алты түстін
Бір түсін, яғни сарыдан көкке дейін, цикл бойынша қайталанады.
Команда Plot3(...,’PropertyName’,PropertyValu e,...) Line обьектісі
графикасына мәндер беруге болады, сәйкес салынған графикаға.

function z=nnn(x,y);
[x,y]=meshgrid([-2:0.1:2]);
z=x.*exp(-x.^2-y.^2);
plot3(x,y,z)

Тік бұрышты сетканы құрылуы

[X,Y]=meshgrid(x,y)
[X,Y]=meshgrid(x)
[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)

Сипаттама

Функция [X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z) x-y жазықтықта екі өлшемді массивті
сет– ка ретінде құрады, x,y бір өлшемді массивтер X,Y арқылы анықталады. X
массивінің жолдары х векторның көшірмесі болып табылады, ал бағандары– y
векторының көшірмесі.
[X,Y]=meshgrid(x) функциясы [X,Y] = meshgrid (x,х) қысқартылған түрі
болып табылады.
[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z) функциясы үш өлшемді сетканы құрады үш
айнымалы функцияны есептеу үшін.
Meshgrid функциясы ndgrid функциясының аналогы болып табылады,Б бірақ
ескертетін жайт, бұлардың бірінші екі аргументінде айырмашылық бар, яғни
[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z) функциясы дәл сол [x,y,z]=ndgrid(y,x,z).
Сондықтан meshgrid функциясы декарттық есептерді шешкен ыңғайлы, ал ndgrid
функциясы – көп өлшемді есептер үшін. Meshgrid функциясы тек бір өлшемді
және үш өлшемді сеткаларды құрастыру үшін.

function z=mmm(x,y);
[x,y]=meshgrid([-8:0.1:8]);
r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;
z=sin(r).r;
mesh(x,y,z)

mesh(X,Y,Z,C) meshc(X,Y,Z,C)
meshz(X,Y,Z,C)
mesh(Z,C) meshc(Z,C)
meshz(Z,C)
mesh(Z) meshc(Z)
meshz(Z)
h=mesh(...) h=meshc(...)
h=meshz(...)

Сипаттама

mesh(X,Y,Z,C) командасы экранға сеткалы бетті массив мәнін қайтарады.
X және Y массивтер жиындар мәндері арқылы ашылады. Узл беттерінің түстері C
массиві арқылы анықталады. Қабырғаларының түсі EdgeColor арқылы анықталады.
Барлық қабырғалары үшін бірдей бірдей түс беруге болды, яғни [r b g]
вектор түрінде анықталады олар қызыл, жасыл, көк. Егер спецификациясын
none түрінде анықталса, онда қабырғалары боялмайды, егер спецификациясын
flat түрінде аннықталса, онда қабырғаларының түсі бастапқы узлдарының
түсіндей болып қалады.
mesh(Z,C) командасы дәл сол операцияны орындайды, бірақ сонымен
қатар осьтері x,y отчеттері X=1:n, Y=1:m қолданылады.[m,n]=size(z)

Команда mesh(Z) беткі қабаттарының шығарады, алдында
айтылғандай, массив түсі ретінде С=Z қолданылады, яғни түсі бұл жағдайда
бетіне пропорционал.
Функция ретінде h=mesh(...) Surface обьектісінің дескрипторын
қайтарады. meshc(...) команда тобы үш өлшеді қабатында сызықтардың
проекциясын құрайды.
meshz(Z) команда тобы қосымша үш өлшемді бетінде жазықтықты 0-дік
деңгейде құрады, беткі қабатын жаба, осы беткі қабаттын төменгі жағымен
жалғайды.
h=meshc(...) h=meshz(...) функциясы h дескрипторының Surface
графикалық обьектісін қайтару үшін.

function z=bbb(x,y);
[x,y]=meshgrid([-8:0.1:8]);
z=x.*exp(-x.^2-y.^2);
meshc(x,y,z)

function z=vvv(x,y);
[x,y]=meshgrid([-8:0.1:8]);
z=x.*exp(-x.^2-y.^2);
meshz(x,y,z)

Көрінбейтін сызықтарды жою

Hiddeh on
hidden off
hidden
Сипатама

Команда hidden on көрінбейтін сызықтарды жою режимді ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.