データが正方行列では​ない場合の3Dグラフ​の作成について

卒業研究で急遽matlabを使用することとなったため、matlabの知識に関してとても疎いです。

76×3行列の3Dグラフ(surfなど)の作成方法について教えていただきたいです。

1列ずつ3つのデータに分けて、それをそれぞれ正方行列に変換してからsurf関数を使うのかと考えているのですがどうも上手くいきません。

[michio]

参考：surf 関数ヘルプページ

方向性は良い気がしますが、データやコードがないとコメントは難しいです。できれば、

• これが試したコードです
• ここでこんなエラーがでます
• 実行はできるがこの表示が意図と違う

などの追加情報を纏めてくれると助かります。偽データでもよいので、データまでつけてすぐに作業できると特に嬉しいです。。

[rei shimizu]

お返事ありがとうございます。

1枚目が元データで、コード上はAという名前にしてdouble型でインポートしました。

2枚目はネットの情報をほぼそのままコピペしたコードなため、このコードで自分が望む結果になるのかも想像できていません。

ほかに足りない情報などありましたら教えていただけると助かります。

[Kazuya]

できればデータはファイル(csv, Excel, mat など) の添付で、コードとエラーメッセージはコメント蘭にコピペで投稿頂けると助かります。

実際にMATLABで試してみた方が速いのですが、画像から情報を吸い出すのは多少手間でして。

[rei shimizu]

kazuyaさんお返事ありがとうございます。

元データはこちらになります。

コードとエラーメッセージについては、大学のパソコンでmatlabを使用しているためすぐに投稿できないかもしれないです。

協力していただいてるのに申し訳ございません。

Answer 1

[michio]

matlab質問2.PNG のコードの中で、

x = A(:,1);
y = A(:,1);
z = A(:,1);

となっているところ、

x = A(:,1);
y = A(:,2);
z = A(:,3);

に変えるとよいように思います。

適当なダミーデータで実行してみると、

x = rand(100,1);
y = rand(100,1);
z = sin(2*pi*x)+cos(2*pi*y);
xlin = linspace(min(x),max(x),76);
ylin = linspace(min(y),max(y),76);
[X,Y] = meshgrid(xlin,ylin);
Z = griddata(x,y,z,X,Y,'cubic');
surf(X,Y,Z)

こんな感じです。griddata に 'cubic' と入れているのは、データの補間方法を指定しています。何も指定しなければ 'linear' ということで、線形補間を行います。

参考：https://jp.mathworks.com/help/matlab/ref/griddata.html

[rei shimizu]

michioさんお返事ありがとうございます。

早速大学に行って試したいと思います。

図々しいお願いですが、また不明な点があったら質問させていただいてもよろしいでしょうか？

[michio]

その為の MATLAB Answers ですので、もちろんです。もし周りもに困っている人がいたら利用されるように勧めてくださいね。質問される際にはこちらも参考にして頂けると幸いです。

Tutorial: MATLAB Answersで早く​的確な回答を得るため​のポイント

[rei shimizu]

ありがとうございます。

試しにやってみたところ3Dグラフの作成に成功しました。

x6 = A6(:,1);
y6 = A6(:,2);
z6 = A6(:,3);
xlin6 = linspace(min(x6),max(x6),76);
ylin6 = linspace(min(y6),max(y6),76);
[X6,Y6] = meshgrid(xlin6,ylin6);
Z6 = griddata(x6,y6,z6,X6,Y6,'cubic');
surf(X6,Y6,Z6)

しかし、griddataについてMathWorksさんのドキュメンテーションを読みましたが、理解が足りなかったためわからない点が1つできました。

以下の画像のようにZ6の中身にNaNの文字がいくつか出てしまうのですがこれは正常なのでしょうか？

[michio]

もともとデータ点が存在しない範囲（＝外挿部分）は NaN を返す仕様になっています。

x6 = A6(:,1);
y6 = A6(:,2);
z6 = A6(:,3);
xlin6 = linspace(min(x6),max(x6),76);
ylin6 = linspace(min(y6),max(y6),76);
[X6,Y6] = meshgrid(xlin6,ylin6);
Z6 = griddata(x6,y6,z6,X6,Y6,'v4');
surf(X6,Y6,Z6)

と 'v4' を使うと外挿部分もデータを返すので、こちらを使っても良いかもしれません。

[rei shimizu]

v4を使って進めていきたいと思います。

michioさん、どの質問にも丁寧に答えていただきありがとうございました！

本当に助かりました！

[rei shimizu]

度々申し訳ございません。

以下の図のように、座標のデータを表示させてみると、元データには存在しないx座標、y座標、ｚ座標の数値の組み合わせが表示されました。

これはもともとこのような仕様なのでしょうか？

念のため元データも添付しておきます。

[michio]

そうですね。。

xlin6 = linspace(min(x6),max(x6),76);
ylin6 = linspace(min(y6),max(y6),76);
[X6,Y6] = meshgrid(xlin6,ylin6);

の部分、xlin6, ylin6 それぞれ個別にみるとデータに存在するデータ点ですが、2次元で見るとデータに含まれない部分も出てくると思います。'v4' 以外の手法だと、その存在しない部分が NaN で返されているはずです。