155GIT1 / 9. cvičení: Porovnání verzí

Z GeoWikiCZ
 
(Není zobrazeno 35 mezilehlých verzí od 2 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
{{Geoinformatika}}
{{Geoinformatika}}
{{Cvičení|155GIT1|9|Grafy funkcí}}
{{Cvičení|155GIT1|9|Grafy}}


== Náplň cvičení ==
== Náplň ==


# grafické okno <code>figure</code>
# grafické okno <code>figure</code>
# grafy funkcí <code>plot(), subplot(), axis()</code>
# grafy funkcí <code>plot(), subplot(), polar()</code>


== Ukázky ==
== Ukázky ==
Řádek 12: Řádek 12:


<source lang=octave>
<source lang=octave>
figure
figure   # -> 1
figure    # -> 2
figure    # -> 2
figure(4) # -> 4
figure(4) # -> 4
</source>
* Pro zavření všech grafických oken najednou funguje příkaz
<source lang=octave>
close all
</source>
</source>


=== Grafy funkcí ===
=== Grafy funkcí ===


* <code>plot()</code> {{bullet}} [http://geo.fsv.cvut.cz/user/gin/git1/matlab/matlab.pdf#86 argumenty]
* <code>plot()</code> {{bullet}} [http://geo.fsv.cvut.cz/vyuka/155git1/matlab/matlab.pdf#page=94 argumenty]


<source lang=octave>
<source lang=octave>
Řádek 26: Řádek 31:
plot(x, y);
plot(x, y);
%
%
% nové okno
% nove okno
figure(2)
figure(2)
plot(x, y, 'r+')
plot(x, y, 'r+')
%
%
% více grafů najednou
% vice grafu najednou
figure(3)
z = cos(x*pi/180);
z = cos(x*pi/180);
plot(x, y, '--b', x, z, ':k');
plot(x, y, '--b', x, z, ':k');
Řádek 37: Řádek 43:
{{fig|octave-graf-1|<code>plot(x, y, '--b', x, z, ':k')</code>}}
{{fig|octave-graf-1|<code>plot(x, y, '--b', x, z, ':k')</code>}}


* popisky
==== Popisky grafů ====


<source lang=octave>
<source lang=octave>
figure(3)
figure(4)
hold on
hold on % zapne kresleni grafu do aktivniho okna bez vymazani predchoziho obsahu
plot(x,y,'m');
plot(x,y,'m');
plot(x,z,'b');
plot(x,z,'b');
title('Funkce sinus a cosinus')
title('Funkce sinus a cosinus')
xlim([0 360]);
ylim([-1.2 1.2]);
xlabel('argument ve stupnich')
xlabel('argument ve stupnich')
ylabel('funkcni hodnota')
ylabel('funkcni hodnota')
legend('sinus','cosinus', 'Location', 'SouthWest')
xlim([0 360])
% V Matlabu lze pouzit i vhodnejsi umisteni Best
ylim([-1.2 1.2])
% legend('sinus','cosinus', 'Location', 'Best')
box on
box on
%
% legenda
legend('sinus','cosinus','Location','southwest')
      % prvni argumenty ('sinus','cosinus') jsou polozky legendy
      % 'Location' je jedna z vlastnosti objektu legend a bezprostredne po ni nasleduje nastaveni pripustne hodnoty teto vlastnosti ('southwest')
% V Matlabu lze pouzit i vhodnejsi umisteni legendy (nejmensi kolize s grafem)
legend('sinus','cosinus','Location','best')
% popr. zapisy, ktere umisti legendu mimo plochu grafu
legend('sinus','cosinus','eastoutside')
legend('sinus','cosinus','bestoutside')
%
grid on
grid on
plot([0 360],[0 0],'k')
plot([0 360],[0 0],'k')   % vykresleni osy x plnou cernou carou
hold off
hold off
</source>
</source>
Řádek 60: Řádek 74:
{{fig|octave-graf-4|Graf s popisky}}
{{fig|octave-graf-4|Graf s popisky}}


* <code>subplot()</code>
==== Více grafů v jednom okně ====


<source lang=octave>
<source lang=octave>
x = 1:100;
x = 1:100;
figure
figure(5)
% první
% prvni graf
subplot(2, 2, 1)
subplot(2, 2, 1)
plot(x, x)
plot(x, x)
% druhý
% druhy graf
subplot(2, 2, 2)
subplot(2, 2, 2)
plot(x, sqrt(x))
plot(x, sqrt(x))
% třetí
% treti graf
subplot(2, 2, 3)
subplot(2, 2, 3)
plot(x, log(x))
plot(x, log(x))
% čtvrtý
% ctvrty graf
subplot(2, 2, 4)
subplot(2, 2, 4)
plot(x, x.^2)
plot(x, x.^2)
Řádek 81: Řádek 95:
{{fig|octave-graf-2|<code>subplot()</code>}}
{{fig|octave-graf-2|<code>subplot()</code>}}


* <code>axis()</code> - omezení oblasti grafu
==== Omezení oblasti grafu ====


<source lang=octave>
<source lang=octave>
x = 0:0.1:5;
x = 0:0.1:5;
y = exp(x);
y = exp(x);
% celý graf
figure(6)
% cely graf
subplot(2, 1, 1)
subplot(2, 1, 1)
plot(x, y)
plot(x, y)
% výsek x <1, 2>; y <0, 10>
% vysek grafu pro oblast x <1, 2>; y <0, 10>
subplot(2, 1, 2)
subplot(2, 1, 2)
plot(x, y)
plot(x, y)
Řádek 96: Řádek 111:


{{fig|octave-graf-3|<code>axis()</code>}}
{{fig|octave-graf-3|<code>axis()</code>}}
==== Graf s orientaci os v S-JTSK ====
Vstupní data: [http://athena.fsv.cvut.cz:8000/GIT1/cv9/body.txt body.txt]
<source lang=octave>
% nacteni dat
vstup = fopen('body.txt','r');
P = fscanf(vstup,'%f',[3 inf]);
BYX = P';
fclose(vstup);
% vypocet smerniku
stan = [4001 730288.89 1054582.63]; % cb Y X (stanovisko)
DY = BYX(:,2) - stan(2);
DX = BYX(:,3) - stan(3);
sig = atan2(DY,DX);    % v radianech
sig = sig*200/pi;
% prevod smerniku do intervalu <0,400>
for i=1:length(sig)
    if sig(i)<0
        sig(i)=sig(i)+400;
    end
end
sig  % kontrolni zobrazeni vypoctenych hodnot smerniku
% kontrolni graf v JTSK
figure(7)
x = BYX(:,3);
y = BYX(:,2);
cb = BYX(:,1);
plot(-y,-x,'.r',-1*stan(2),-1*stan(3),'.b');
for i=1:size(BYX,1)
    cislab = num2str(cb(i));      % prevod numericke hodnoty na format string
    text(-y(i)+0.4,-x(i),cislab);
end
cislos = stan(1);
text(-1*stan(2),-1*stan(3),num2str(cislos));
title('body v JTSK');
xlabel('Y'); ylabel('X');
%
% v Matlabu je mozne i dalsi siroke ovladani vzhledu grafu, napr.:
% ----------------------------------------------------------------
axis equal % stejne meritko os X a Y
% nastaveni pozice popisu os pro aktivni osy
set(gca,'XAxisLocation','top','YAxisLocation','right');  % gca - vrati identifikator pro objekt aktivnich os
%
% zapis spravnych numerickych hodnot poradnic na (matlabovske) ose x
krokx = 10;  % rozestup poradnic
poradnicex = (-1*ceil(max(y)/10)*10) : krokx : (-1*floor(min(y)/10)*10)  % definice okrouhlych hodnot poradnic
xlim([poradnicex(1) poradnicex(end)]);
set(gca,'XTick',poradnicex);                        % definice rysek poradnic
set(gca,'XTickLabel',sprintf('%.0f|',-poradnicex)); % definice popisu rysek poradnic spolu s nastavenim jejich formatu
%
% zapis spravnych numerickych hodnot poradnic na (matlabovske) ose y
kroky = 10;
poradnicey = (-1*ceil(max(x)/10)*10) : kroky : (-1*floor(min(x)/10)*10)
ylim([poradnicey(1) poradnicey(end)]);
set(gca,'YTick',poradnicey);
set(gca,'YTickLabel',sprintf('%.0f|',-poradnicey));
</source>
==== Polární graf ====
* např. zobrazení polohy satelitu (tzv. Skyplot)
<source lang=octave>
ele = [80 30 10 50];    % elevacni uhel satelitu [°]
azi = [10 110 220 330]; % azimut satelitu [°]
azi = azi*pi/180;
figure(8)
polarplot(pi/2-azi,90-ele,'*');  % starsi funkce: polar(uhel,pruvodic,format_linie)
</source>


== Úlohy ==
== Úlohy ==


* [[155GIT1 / 9. cvičení / Příklady|9. cvičení - příklady]]
* [[155GIT1 / 9. cvičení / Příklady|9. cvičení - příklady]]
<!--
{{Cvičení|155GIT1|9|Python - Algoritmizace (podmínky, cykly), čtení a zápis souborů}}
== Náplň ==
* [https://geo.fsv.cvut.cz/vyuka/155git1/python/git1-python-02-algoritmizace-io.pdf přednáška]
== Ukázky ==
* [https://gitlab.com/ctu-k155-lectures/155git1-cviceni/-/blob/master/python/cv2/cv2.ipynb notebook]
-->
<!-- -->

Aktuální verze z 11. 4. 2022, 12:13

Grafy

Náplň

  1. grafické okno figure
  2. grafy funkcí plot(), subplot(), polar()

Ukázky

Grafické okno

figure    # -> 1
figure    # -> 2
figure(4) # -> 4
  • Pro zavření všech grafických oken najednou funguje příkaz
close all

Grafy funkcí

x = [0:3:360];
y = sin(x*pi/180);
plot(x, y);
%
% nove okno
figure(2)
plot(x, y, 'r+')
%
% vice grafu najednou
figure(3)
z = cos(x*pi/180);
plot(x, y, '--b', x, z, ':k');
plot(x, y, '--b', x, z, ':k')

Popisky grafů

figure(4)
hold on  % zapne kresleni grafu do aktivniho okna bez vymazani predchoziho obsahu
plot(x,y,'m');
plot(x,z,'b');
title('Funkce sinus a cosinus')
xlabel('argument ve stupnich')
ylabel('funkcni hodnota')
xlim([0 360])
ylim([-1.2 1.2])
box on
%
% legenda
legend('sinus','cosinus','Location','southwest')
       % prvni argumenty ('sinus','cosinus') jsou polozky legendy
       % 'Location' je jedna z vlastnosti objektu legend a bezprostredne po ni nasleduje nastaveni pripustne hodnoty teto vlastnosti ('southwest')
% V Matlabu lze pouzit i vhodnejsi umisteni legendy (nejmensi kolize s grafem)
legend('sinus','cosinus','Location','best')
% popr. zapisy, ktere umisti legendu mimo plochu grafu
legend('sinus','cosinus','eastoutside')
legend('sinus','cosinus','bestoutside')
%
grid on
plot([0 360],[0 0],'k')   % vykresleni osy x plnou cernou carou
hold off
Graf s popisky

Více grafů v jednom okně

x = 1:100;
figure(5)
% prvni graf
subplot(2, 2, 1)
plot(x, x)
% druhy graf
subplot(2, 2, 2)
plot(x, sqrt(x))
% treti graf
subplot(2, 2, 3)
plot(x, log(x))
% ctvrty graf
subplot(2, 2, 4)
plot(x, x.^2)
subplot()

Omezení oblasti grafu

x = 0:0.1:5;
y = exp(x);
figure(6)
% cely graf
subplot(2, 1, 1)
plot(x, y)
% vysek grafu pro oblast x <1, 2>; y <0, 10>
subplot(2, 1, 2)
plot(x, y)
axis([1,2,0,10])
axis()

Graf s orientaci os v S-JTSK

Vstupní data: body.txt

% nacteni dat
vstup = fopen('body.txt','r');
P = fscanf(vstup,'%f',[3 inf]);
BYX = P';
fclose(vstup);

% vypocet smerniku
stan = [4001 730288.89 1054582.63]; % cb Y X (stanovisko)
DY = BYX(:,2) - stan(2);
DX = BYX(:,3) - stan(3);
sig = atan2(DY,DX);     % v radianech
sig = sig*200/pi;
% prevod smerniku do intervalu <0,400>
for i=1:length(sig)
    if sig(i)<0
        sig(i)=sig(i)+400;
    end
end
sig  % kontrolni zobrazeni vypoctenych hodnot smerniku 

% kontrolni graf v JTSK
figure(7)
x = BYX(:,3);
y = BYX(:,2);
cb = BYX(:,1);
plot(-y,-x,'.r',-1*stan(2),-1*stan(3),'.b');
for i=1:size(BYX,1)
    cislab = num2str(cb(i));      % prevod numericke hodnoty na format string
    text(-y(i)+0.4,-x(i),cislab);
end
cislos = stan(1);
text(-1*stan(2),-1*stan(3),num2str(cislos));
title('body v JTSK');
xlabel('Y'); ylabel('X');
%
% v Matlabu je mozne i dalsi siroke ovladani vzhledu grafu, napr.:
% ----------------------------------------------------------------
axis equal			 % stejne meritko os X a Y
% nastaveni pozice popisu os pro aktivni osy
set(gca,'XAxisLocation','top','YAxisLocation','right');  % gca - vrati identifikator pro objekt aktivnich os
%
% zapis spravnych numerickych hodnot poradnic na (matlabovske) ose x
krokx = 10;  % rozestup poradnic
poradnicex = (-1*ceil(max(y)/10)*10) : krokx : (-1*floor(min(y)/10)*10)  % definice okrouhlych hodnot poradnic
xlim([poradnicex(1) poradnicex(end)]);
set(gca,'XTick',poradnicex);                        % definice rysek poradnic
set(gca,'XTickLabel',sprintf('%.0f|',-poradnicex)); % definice popisu rysek poradnic spolu s nastavenim jejich formatu
%
% zapis spravnych numerickych hodnot poradnic na (matlabovske) ose y
kroky = 10;
poradnicey = (-1*ceil(max(x)/10)*10) : kroky : (-1*floor(min(x)/10)*10)
ylim([poradnicey(1) poradnicey(end)]);
set(gca,'YTick',poradnicey);
set(gca,'YTickLabel',sprintf('%.0f|',-poradnicey));

Polární graf

  • např. zobrazení polohy satelitu (tzv. Skyplot)
ele = [80 30 10 50];    % elevacni uhel satelitu [°]
azi = [10 110 220 330]; % azimut satelitu [°]
azi = azi*pi/180;
figure(8)
polarplot(pi/2-azi,90-ele,'*');  % starsi funkce: polar(uhel,pruvodic,format_linie)

Úlohy