3次元曲面をカラープロット surf　で表示する

3次元グラフィックスを表示する場合に　surf を使用します。また、プロットした画像の横にカラーバーを表示する場合には　colorbar　を使用します。

カラーバーを表示することによって、ポテンシャル分布の大きさがわかりやすく乗ります。

3次元曲面をカラーでプロットする：surf

surf は, X Y座標で定義される格子グリッドを用いてパラメータ表現の曲面をカラーでプロットします。

例として　
　Z=sin(R)/R

ただし、　R=sqrt(x^2+y^2)　とします。

サンプルプログラムは、下のようになります。

1. clf();
2. XI=-8:0.5:8;YI=XI;
3. [X Y]=meshgrid(XI,YI);
4. R=sqrt( X.^2 + Y.^2 ) + %eps;
5. Z=sin(R)./R;
6. surf(X,Y,Z);


1行目は、ウィンドウにグラフが表示されている場合にクリアします。
2行目はは講師座標の指定です。
3行目はmeshgridを作成しています。
4行目は　Rを計算しています。
5行目は関数Z=sin(R)./Rの計算をします。
6行目はsurf (X,Y,Z)で3次元のグラフを、格子グリッドを用いて曲面をカラーでプロットします。
Surfを用いると図のように曲面が3次元表示されます。

カラーバーの表示：colorbar

colorbar を表示するには、surf やplot3dの前にコールする必要があります。これは、この関数がプロットのフレームの設定を変更するためです。

colorbar(umin, umax)
のパラメータは、次のようになっています。

uminはプロットの最小値で、umaxはプロットの最大値です。ここで、次のようなプログラムを実行します。

1. clf();
2. XI=-8:0.5:8;
3. YI=XI;
4. [X Y]=meshgrid(XI,YI);
5. R=sqrt( X.^2 + Y.^2 ) + %eps;
6. Z=sin(R)./R;
7. Zmin=min(Z);
8. Zmax=max(Z);
9. colorbar(Zmin,Zmax);
10. surf(X,Y,Z);


6行目で関数Z=sin(R)./Rの計算をします。
7行目は関数の最小値を求めます。8行目は関数の最大値を求めます。
9行目では最大値最小値を基にカラーバーを表示します。
10行目のsurf (X,Y,Z)で3次元のグラフを、格子グリッドを用いて曲面をカラーでプロットします。
Surfを用いると図のように曲面が3次元表示されます。

また、上のプログラムに手を加えるだけで、下の図のようにも表示できます。