Кирьянов Д. - MathCad 11 (1077323), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Ввод-вывод данныхezt(z)Рис. 1 6 . 2 6 . Трассировка графикаПеремещая указатель мыши по графику, Вы тем самым передвигаете точкупересечения линий трассировки. При этом координаты точки указываютсяс высокой точностью в окне трассировки в полях X-Value (Значение X) иY-Value (Значение Y). Нажатие кнопки Сору X (Копировать X) или Copy Y(Копировать Y) копирует соответствующее число в буфер обмена. В дальнейшем его можно вставить в любое место документа или в маркер, нажавклавиши <Ctrl>+<V>.Если установлен флажок Track Data Points (Следовать за рядом данных),как это показано на рис. 16.26, то линии трассировки следуют точно вдольграфика.
Если нет, то они могут перемещаться по всей области графика.Помимо трассировки, в Mathcad предусмотрена еще одна удобная возможность просмотра графика в увеличенном масштабе. Для вызова диалоговогоокна Zoom (Масштаб графика) выберите в контекстном меню, либо в менюFormat (Формат) пункты Graph (График) и Zoom (Масштаб). После этогоуказателем мыши выберите прямоугольную область на графике, которую Выпланируете просмотреть в увеличенном масштабе (рис. 16.27), и нажмитекнопку Zoom (Увеличить). В результате часть графика будет прорисованаболее крупно (рис. 16.28). Далее можно либо продолжать изменять масштаб,либо вернуться к прежнему виду графика кнопкой Full View (Показать целиком), либо закрыть диалог Zoom для окончательной перерисовки графикав крупном масштабе (нажав кнопку ОК).Примечание)Возможно, Вам покажется более удобным вызов окон трассировки и масштабирования графиков с помощью панели инструментов Graph (График) (рис.
16.29).Эти кнопки доступны только при выделенном двумерном графике.436Часть IV. Оформление расчетовX ••Mr. [а^ЭЫЗ!1' •• Y "].ПКЯЦНлми , 1_л V*wй—--L5-3•-1 •-1.5E3Рис. 16.27. Управление масштабом графикаРис. 16.28. Просмотр графика в увеличенном масштабеРис. 16.29. Кнопка трассировки на панели Graph,кнопка масштабирования —- слева от нее16.4. Трехмерные графикиКоллекция трехмерных графиков — настоящее чудо, которое Mathcad даритпользователю. За считанные секунды Вы можете создать великолепную презентацию результатов своих расчетов.Глава 16.
Ввод-вывод данных43716.4.1. Создание трехмерных графиковЧтобы создать трехмерный график, требуется нажать кнопку с изображением любого из типов трехмерных графиков на панели инструментов Graph(График) (если возникнут сложности, обратитесь к разд. 16.2). В результатепоявится пустая область графика с тремя осями (рис.
16.30) и единственным местозаполнителем в нижнем левом углу. В этот местозаполнительследует ввести либо имя z функции z(x,y) двух переменных для быстрогопостроения трехмерного графика, либо имя матричной переменной z, которая задаст распределение данных zXiy на плоскости XY.Рис. 1 6 . 3 0 . Создание трехмерного графикаРассмотрим на простом примере функции z(x,y) и матрицы z (они заданыв листингах 16.3 и 16.4, соответственно) примеры построения трехмерныхграфиков различных типов, создаваемых нажатием той или иной кнопки напанели Graph (График).
Еще раз отметим, что для получения фафиков нетребуется никакого текста, кроме введения имени соответствующей функции или матрицы в местозаполнитель.Внимание!Для графиков, задаваемых матрицами, шкалу плоскости XY приходится задавать вручную. Mathcad просто рисует поверхность, точки в пространстве илилинии уровня, основываясь на двумерной структуре этой матрицы.
При быстром же построении графиков имеется возможность строить их в различномдиапазоне аргументов, подобно двумерным графикам.Листинг 16.3. Функция для быстрого построениятрехмерных графиковX, у :•.- х 2 +у2Часть IV. Оформление расчетов438Листинг 16.4. Матрица для отображения на трехмерных графиках1Z :=11.33.31.331.501 . 1 1 . 2 *2.11.53.725.74.12.96.54.84Surface Plot - график поверхности (рис. 16.31 и 16.32)Для построения графика поверхности необходимо воспользоваться клавишей Surface Plot панели инструментов Graph и следовать указаниям, описанным выше.Рис.
1 6 . 3 1 . Быстрое построение графикаповерхности функции (листинг 16.3)Рис. 1 6 . 3 2 . График поверхности,заданный матрицей (листинг 16.4)Рис. 1 6 . 3 3 . Быстрое построение графикалиний уровня функции (листинг 16.3)Рис. 1 6 . 3 4 . График линий уровня,заданный матрицей (листинг 16.4)Глава 16. Ввод-вывод данных439Contour Plot - график линий уровня (рис.
16.33 и 16.34)Для построения графика поверхности необходимо воспользоваться клавишей Contour Plot панели инструментов Graph и следовать указаниям, описанным выше.3D Bar Plot - график трехмерной гистограммы(рис. 16.35 и 16.36)Для построения графика поверхности необходимо воспользоваться клавишей 3D Bar Plot панели инструментов Graph и следовать указаниям, описанным выше.Рис. 16.35.
Быстрое построение графикатрехмерной гистограммы функции{листинг 16.3)Рис. 16.36. График трехмернойгистограммы, заданный матрицей(листинг 16.4)Рис. 16.37. Быстрое построение графикамножества точек функции (листинг 16.3)Рис. 16.38. График множества точек,заданный матрицей (листинг 16.4)15 Чак. 984Часть IV. Оформление расчетов4403D Scatter Plot - график множества точек(рис. 16.37 и 16.38)Для построения графика поверхности необходимо воспользоваться клавишей 3D Scatter Plot панели инструментов Graph и следовать указаниям,описанным выше.Vector Field Plot - график векторного поля (рис.
16.39)График векторного поля несколько отличается от остальных типов двумерных графиков. Его смысл заключается в построении некоторого вектора вкаждой точке плоскости XY. Чтобы задать вектор на плоскости, требуютсядва скалярных числа. Поэтому в Mathcad принято, что векторное поле задает комплексная матрица. Действительные части каждого ее элемента задаютпроекцию вектора на ось х, а мнимые — на ось Y.-4---*-»,.—>•-*•г•— > • -—g» •—^-,,•г •-0го4г42+ i 22Рис. 16.39. Графики векторного поля, заданные матрицами(листинг 16.4)Приведенные рисунки являются лишь первым шагом в создании красочныхграфиков. О том, как правильно отформатировать вновь созданные графики, чтобы они приобрели оптимальный с математической точки зрения иэффектный вид, рассказано в следующих разделах.СоветУлучшить трехмерное представление графика часто позволяет применение кисходным данным интерполяции (см.
разд. "Многомерная интерполяция" гл. 15).16.4.2. Форматирование трехмерных графиковФорматирование трехмерных графиков выполняется с помощью диалогового окна 3-D Plot Format (Форматирование 3-D графика), которое вызывает-Глава 16. Ввод-вывод данных441ся двойным щелчком мыши в области графика (рис. 16.40). Параметрытрехмерных графиков всех типов устанавливаются посредством этого диалогового окна.3 , 2F(x,y) := 0.1. x + у• 3-D Plot Formal•ъЧ^ХШЗШШШШШШ- ••••••*•:•'"•"•--• ••Л-м- •S -«f sum •"JIB-I1Jl .-' • *•'•ч30I ^ ЦЖ. ! .«il1.20•10* •0• •••К"•»1"""1-f• •П •1CreateMesh(F)• -1-Рис. 16.40. Диалоговое окно 3-D Plot FormatВ диалоге 3-D Plot Format (Форматирование 3-D графика) доступно большое количество параметров, изменение которых способно очень сильно повлиять на внешний вид графика. Они сгруппированы по принципу действияна нескольких вкладках. Остановимся коротко на возможностях оформления трехмерных графиков, поясняя их, главным образом, примерами.Изменение типа графикаЧтобы поменять тип уже имеющегося графика (например построить вместоповерхности график линий уровня и т.
д.), просто установите соответствующий переключатель в нижней части вкладки General (Общие) и нажмитекнопку ОК. График будет перерисован.Вращение графикаСамый простой способ ориентации системы координат с графиком в трехмерном пространстве — это перетаскивание ее указателем мыши. Попробуйте перемещать при нажатой левой кнопке мыши указатель в пределахграфика, и Вы увидите, как поворачивается график.ПримечаниеРазумеется, поворачивать можно лишь графики в трехмерном пространстве;векторное поле и линии уровня строятся, по определению, на прямоугольномучастке плоскости.Другой способ изменения ориентации графика — с помощью полей Rotation(Вращение), Tilt (Наклон) и Twist (Поворот) на вкладке General (Общие)Часть IV.
Оформление расчетов442(см. рис. 16.40), которые в совокупности определяют соответствующие углы(в градусах) и тем самым задают направление всех трех осей координатв пространстве. Сравнивая рис. 16.40—16.42, Вы разберетесь, как эти углывлияют на ориентацию графика.3F(x,y) := •0.1-х + у23-D Plot FormatAxesI QgtckPol tDeta| Appearance j lighting j TitleP Show BorderГ ShowQoaС Surface PlotrgontourPloif" Rector Fold Ptotf£otcbPlo(HeplCreateMesh(F)Рис. 1 6 . 4 1 . Изменение параметра Rotation (сравните с рис. 16.40)Рис. 1 6 . 4 2 .
Вид того же графика (рис. 16.41)при углах Rotation=0, Tilt=20 и Twist=200Стиль осейС помощью группы переключателей Axes Style (Стиль осей) можно задатьодин из следующих стилей осей координат:• Perimeter (Периметр) — как на рис. 16.43;Глава 16. Ввод-вывод данных443ОCorner (Углом) — как на рис. 16.41—16.42;•None (Нет) — оси отсутствуют.Если установить флажок Show Box (Показать куб), то координатное пространство будет изображено в виде куба (рис. 16.44).3020100-•Е йодууУ-10-CreateMesh(F)Рис. 16.43. Расположение координатныхосей по периметруРис.
16.44. Установлен флажокShow BoxМасштабирование графикаВ поле Zoom (Масштаб) вкладки General (Общие) (см. рис. 16.40) можнозадать числовое значение масштаба (рис. 16.45).CreaieMesh(F)CreateMesh(F)Рис. 16.45. Вид графика поверхности при масштабе 0,5 (слева) и 1,5 (справа)Часть IV. Оформление расчетов444Форматирование осейВкладка Axes (Оси) содержит три вложенных вкладки, в которых задаютсяпараметры для каждой из трех координатных осей. В частности, можновключить или отключить показ линий сетки, нумерации и задать диапазонпо каждой из осей (рис. 16.46). Смысл этих операций сходен с аналогичными операциями для двумерных графиков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
