fcontour

等高線をプロット

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構文

fcontour(f)

fcontour(f,xyinterval)

fcontour(___,LineSpec)

fcontour(___,Name,Value)

fcontour(ax,___)

fc = fcontour(___)

説明

例

fcontour(f) は、x および y の既定の区間 [-5 5] に、z の一定間隔で関数 z = f(x,y) の等高線をプロットします。

例

fcontour(f,xyinterval) は、指定された区間にプロットします。x と y の両方で同じ区間を使用するには、[min max] の形式をもつ 2 要素ベクトルとして xyinterval を指定します。異なる区間を使用するには、[xmin xmax ymin ymax] の形式をもつ 4 要素ベクトルを指定します。

fcontour(___,LineSpec) は、等高線のラインスタイルと色を設定します。たとえば、'-r' は赤のラインを指定します。このオプションは、前述した任意の入力引数の組み合わせの後に使用します。

例

fcontour(___,Name,Value) は、1 つ以上の名前と値のペアの引数を使用して、ラインのプロパティを指定します。

fcontour(ax,___) は、現在の座標軸ではなく、ax で指定される座標軸にプロットします。

例

fc = fcontour(___) は FunctionContour オブジェクトを返します。特定の FunctionContour オブジェクトのプロパティについてクエリや変更を行うには、fc を使用します。プロパティの一覧については、FunctionContour のプロパティを参照してください。

例

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関数の等高線をプロット

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既定の区間 $- 5 < x < 5$ および $- 5 < y < 5$ に $f (x, y) = \sin (x) + \cos (y)$ の等高線をプロットします。

f = @(x,y) sin(x) + cos(y);
fcontour(f)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

プロット区間を指定して区分的な等高線図をプロット

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プロット区間を fcontour の 2 番目の引数として指定します。同じ座標軸上の異なる区間に複数の入力をプロットする場合、すべてのデータが表示されるように軸の範囲が調整されます。この動作により、区分的な入力がプロットできるようになります。

区分的な入力

$\begin{array}{c} e r f (x) + \cos (y) & - 5 < x < 0 \\ \sin (x) + \cos (y) & 0 < x < 5 \end{array}$

を $- 5 < y < 5$ にプロットします。

fcontour(@(x,y) erf(x) + cos(y),[-5 0 -5 5])
hold on
fcontour(@(x,y) sin(x) + cos(y),[0 5 -5 5])
hold off
grid on

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type functioncontour.

ラインスタイルおよびライン幅を変更

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$x^{2} - y^{2}$ の等高線を、ライン幅 2 の破線としてプロットします。

f = @(x,y) x.^2 - y.^2;
fcontour(f,'--','LineWidth',2)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

複数の等高線図をプロット

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hold on を使用して、 $\sin (x) + \cos (y)$ および $x - y$ を同じ座標軸にプロットします。

fcontour(@(x,y) sin(x)+cos(y))
hold on
fcontour(@(x,y) x-y)
hold off

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type functioncontour.

等高線図を作成後に変更

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$e^{- (x / 3)^{2} - (y / 3)^{2}} + e^{- (x + 2)^{2} - (y + 2)^{2}}$ の等高線をプロットします。その関数 contour オブジェクトを変数に割り当てます。

f = @(x,y) exp(-(x/3).^2-(y/3).^2) + exp(-(x+2).^2-(y+2).^2);
fc = fcontour(f)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

fc = 
  FunctionContour with properties:

     Function: @(x,y)exp(-(x/3).^2-(y/3).^2)+exp(-(x+2).^2-(y+2).^2)
    LineColor: 'flat'
    LineStyle: '-'
    LineWidth: 0.5000
         Fill: off
    LevelList: [0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1 1.2000 1.4000]

  Use GET to show all properties

ドット表記を使用して関数 contour オブジェクトのプロパティを設定することにより、ライン幅を 1 に、ラインスタイルを破線に変更します。LevelList プロパティを設定して、0 および 1 に近い等高線を表示します。カラーバーを追加します。

fc.LineWidth = 1;
fc.LineStyle = '--';
fc.LevelList = [1 0.9 0.8 0.2 0.1];
colorbar

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

等高線間の領域を塗りつぶす

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次の等高線間の領域を塗りつぶして、日暮れのように見えるプロットを作成します。

$e r f ((y + 2)^{3}) - e^{(- 0.65 ((x - 2)^{2} + (y - 2)^{2}))} .$

f = @(x,y) erf((y+2).^3) - exp(-0.65*((x-2).^2+(y-2).^2));
fcontour(f,'Fill','on');

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

代わりに内挿によるシェーディングを使用する場合は、関数 fsurf を使用し、その 'EdgeColor' オプションを 'none' に設定してから、コマンド view(0,90) を指定します。

等高線のレベルを指定

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'LevelList' オプションを使用して、fcontour が等高線を描画する値を設定します。

f = @(x,y) sin(x) + cos(y);
fcontour(f,'LevelList',[-1 0 1])

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

等高線の解像度を制御

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'MeshDensity' オプションを使用して、等高線の解像度を制御します。'MeshDensity' を大きくするとより滑らかで正確なプロットが得られますが、この値を小さくするとプロットの速度が上がります。

2 行 1 列のタイル表示チャートレイアウトで 2 つのプロットを作成します。最初のプロットで、 $\sin (x) \sin (y)$ の等高線を表示します。四角形の頂点が一致しません。この問題を修正するために、2 番目のプロットでは 'MeshDensity' を 200 に増やします。これで頂点が一致し、'MeshDensity' を大きくすると解像度が上がることが示されます。

f = @(x,y) sin(x).*sin(y);
tiledlayout(2,1)
nexttile
fcontour(f)
title('Default Mesh Density (71)')

nexttile
fcontour(f,'MeshDensity',200)
title('Custom Mesh Density (200)')

Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with title Default Mesh Density (71) contains an object of type functioncontour. Axes object 2 with title Custom Mesh Density (200) contains an object of type functioncontour.

タイトルと軸ラベルを追加して目盛りの書式を設定

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$x \sin (y) - y \cos (x)$ をプロットします。グリッドラインを表示し、タイトルを追加して、軸ラベルを追加します。

fcontour(@(x,y) x.*sin(y) - y.*cos(x), [-2*pi 2*pi], 'LineWidth', 2);
grid on
title({'xsin(y) - ycos(x)','-2\pi < x < 2\pi and -2\pi < y < 2\pi'})
xlabel('x')
ylabel('y')

Figure contains an axes object. The axes object with title xsin(y) blank - blank ycos(x) blank - 2 pi blank < blank x blank < blank 2 pi blank and blank - 2 pi blank < blank y blank < blank 2 pi, xlabel x, ylabel y contains an object of type functioncontour.

axes オブジェクトの XTickLabel プロパティと XTick プロパティを設定して、x 軸の目盛り値および対応するラベルを設定します。gca を使用して axes オブジェクトにアクセスします。同様に、y 軸の目盛り値および対応するラベルを設定します。

ax = gca;
ax.XTick = ax.XLim(1):pi/2:ax.XLim(2);
ax.XTickLabel = {'-2\pi','-3\pi/2','-\pi','-\pi/2','0',...
    '\pi/2','\pi','3\pi/2','2\pi'};

ax.YTick = ax.YLim(1):pi/2:ax.YLim(2);
ax.YTickLabel = {'-2\pi','-3\pi/2','-\pi','-\pi/2','0',...
    '\pi/2','\pi','3\pi/2','2\pi'};

入力引数

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`f` — プロット対象の関数
関数ハンドル

プロット対象の関数。名前付き関数または無名関数の関数ハンドルとして指定します。

z = f(x,y) の形式の関数を指定します。関数は 2 つの行列の入力引数を受け入れ、同じサイズの行列の出力引数を 1 つ返さなければなりません。最高のパフォーマンスを得るには、行列演算子ではなく、配列演算子を使用します。たとえば、* (mtimes) ではなく .* (times) を使用します。

例: f = @(x,y) sin(x) + cos(y);

`xyinterval` — `x` および `y` のプロット区間
`[–5 5 -5 5]` (既定値) | `[min max]` 形式のベクトル | `[xmin xmax ymin ymax]` 形式のベクトル

x および y のプロット区間。次のいずれかの形式で指定します。

[min max] 形式のベクトル — x および y の両方に区間 [min max] を使用します。
[xmin xmax ymin ymax] 形式のベクトル — x に区間 [xmin xmax]、y に区間 [ymin ymax] を使用します。

`ax` — axes オブジェクト
axes オブジェクト

axes オブジェクト。axes オブジェクトを指定しない場合、fcontour は現在の座標軸を使用します。

`LineSpec` — ラインのスタイルと色
文字ベクトル | string

ラインのスタイルと色。ラインスタイル指定子、カラー指定子、またはその両方を含む文字ベクトルまたは string として指定します。

例: '--r' は赤の破線を指定します。

以下の 2 つの表に、ラインのスタイルと色のオプションを示します。

ラインスタイル指定子	説明
`-`	実線 (既定の設定)
`--`	破線
`:`	点線
`-.`	一点鎖線

カラー指定子	説明
`y`	黄
`m`	マゼンタ
`c`	シアン
`r`	赤
`g`	緑
`b`	青
`w`	白
`k`	黒

名前と値の引数

引数のオプションのペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後になければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

R2021a より前では、コンマを使用してそれぞれの名前と値を区切り、Name を引用符で囲みます。

例: 'MeshDensity',30

ここでは、プロパティの一部だけを紹介しています。完全な一覧については、FunctionContour のプロパティを参照してください。

`MeshDensity` — 方向ごとの評価点の数
71 (既定値) | 数値

方向ごとの評価点の数。数値として指定します。既定値は 71 です。fcontour では適応評価を使用するため、評価点の実際の数はそれより多くなります。

例: 30

`Fill` — 等高線間の塗りつぶし
`'off'` (既定値) | on/off logical 値

等高線間の塗りつぶし。'on' または 'off'、もしくは数値または logical 1 (true) または 0 (false) として指定します。'on' の値は true と等価であり、'off' は false と等価です。したがって、このプロパティの値を logical 値として使用できます。値は matlab.lang.OnOffSwitchState 型の on/off logical 値として格納されます。

'on' の値は、等高線の間を色で塗りつぶします。
'off' の値は、等高線の間を塗りつぶしません。

`LevelList` — 等高線のレベル
z 値のベクトル

等高線のレベル。z 値のベクトルとして指定します。既定では、関数 fcontour は ZData プロパティの値の範囲に対応する値を選択します。

このプロパティを設定すると、対応するモードプロパティが manual に設定されます。

`LevelStep` — 等高線の間隔
`0` (既定値) | スカラー数値

等高線の間隔。スカラー数値として指定します。たとえば、2 ずつインクリメントする等高線を描画するには、2 の値を指定します。既定では、ZData 値を使用して LevelStep が決定されます。

このプロパティを設定すると、対応するモードプロパティが 'manual' に設定されます。

例: 3.4

`LineColor` — 等高線の色
`'flat'` (既定値) | RGB 3 成分 | 16 進数カラーコード | `'r'` | `'g'` | `'b'` | ...

等高線の色。'flat'、RGB 3 成分、16 進数カラーコード、色名、または省略名として指定します。等高線ごとに異なる色を使用するには、'flat' を指定します。色はラインの等高線値、カラーマップ、カラーマップへのデータ値のスケーリングによって決定されます。色のスケーリングの詳細については、カラーマップの範囲の制御を参照してください。

すべての等高線に同じ色を使用するには、RGB 3 成分、16 進数カラーコード、色名、または省略名を指定します。

カスタム色を使用する場合は、RGB 3 成分または 16 進数カラーコードを指定します。

RGB 3 成分は、色の赤、緑、青成分の強度を指定する 3 成分の行ベクトルです。強度値は [0,1] の範囲でなければなりません。たとえば [0.4 0.6 0.7] のようになります。
16 進数カラーコードは、ハッシュ記号 (#) で始まり、3 桁または 6 桁の 0 から F までの範囲の 16 進数が続く string スカラーまたは文字ベクトルです。この値は大文字と小文字を区別しません。したがって、カラーコード "#FF8800"、"#ff8800"、"#F80"、および "#f80" は等価です。

あるいは、名前を使用して一部の一般的な色を指定できます。次の表に、名前の付いた色オプション、等価の RGB 3 成分、および 16 進数カラーコードを示します。

色名	省略名	RGB 3 成分	16 進数カラーコード	外観
`"red"`	`"r"`	`[1 0 0]`	`"#FF0000"`
`"green"`	`"g"`	`[0 1 0]`	`"#00FF00"`
`"blue"`	`"b"`	`[0 0 1]`	`"#0000FF"`
`"cyan"`	`"c"`	`[0 1 1]`	`"#00FFFF"`
`"magenta"`	`"m"`	`[1 0 1]`	`"#FF00FF"`
`"yellow"`	`"y"`	`[1 1 0]`	`"#FFFF00"`
`"black"`	`"k"`	`[0 0 0]`	`"#000000"`
`"white"`	`"w"`	`[1 1 1]`	`"#FFFFFF"`
`"none"`	該当なし	該当なし	該当なし	色なし

MATLAB^® の多くのタイプのプロットで使用されている既定の色の RGB 3 成分および 16 進数カラーコードを次に示します。

RGB 3 成分	16 進数カラーコード	外観
`[0 0.4470 0.7410]`	`"#0072BD"`
`[0.8500 0.3250 0.0980]`	`"#D95319"`
`[0.9290 0.6940 0.1250]`	`"#EDB120"`
`[0.4940 0.1840 0.5560]`	`"#7E2F8E"`
`[0.4660 0.6740 0.1880]`	`"#77AC30"`
`[0.3010 0.7450 0.9330]`	`"#4DBEEE"`
`[0.6350 0.0780 0.1840]`	`"#A2142F"`