如何在 MATLAB 中绘制 3D 图？

Question

我有三个参数x、y 和t。但问题是我的文件结构。

我的文件被命名为：

e_x_y.txt
t_x_y.txt

其中e_x_y.txt 对x 和y 的特定值有错误，t_x_y.txt 有相应的时间值。

我需要在x vs y vs t 图表上绘制e_x_y.txt 中的值。

最好的方法是什么？

我知道 x 和 y 值是什么，所以我不必从文件名中扣除它们。

---

为了让事情更清楚，

假设我的文件是：

e_4_5.txt
45
54
t_4_5.txt
2.0
6.0

e_7_8.txt
32
98
121
t_7_8.txt
2
9
1.0

我想绘制以下几点：

(4,5,2.0) = 45
(4,5,6.0) = 54
(7,8,2.0) = 32 
(7,8,9.0) = 98
(7,8,1.0) = 121

Answer 1

您尝试制作的情节类型可能难以很好地形象化。我可以给你两个建议：一个是你想要的，一个是你应该做的......

绘制 4-D 数据：

为此，您必须绘制一系列x,y,t 点，并以某种方式表示每个点的错误值e。您可以通过更改点的颜色或大小来做到这一点。在此示例中，我将在每个点绘制一个球体，其直径根据误差而变化（直径 1 等于最大预期误差）。颜色代表时间。我将使用您添加到问题中的示例数据（格式为 5×4 矩阵，其中包含 x、y、t 和 @987654330 的列@数据）：

data = [4 5 2 45; 4 5 6 54; 7 8 2 32; 7 8 9 98; 7 8 1 121];
[x, y, z] = sphere;  % Coordinate data for sphere
MAX_ERROR = 121;     % Maximum expected error
for i = 1:size(data, 1)
  c = 0.5*data(i, 4)/MAX_ERROR;  % Scale factor for sphere
  X = x.*c+data(i, 1);           % New X coordinates for sphere
  Y = y.*c+data(i, 2);           % New Y coordinates for sphere
  Z = z.*c+data(i, 3);           % New Z coordinates for sphere
  surface(X, Y, Z, 'EdgeColor', 'none');  % Plot sphere
  hold on
end
grid on
axis equal
view(-27, 16);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('t');

这就是它的样子：

问题：虽然情节看起来有点意思，但不是很直观。此外，以这种方式绘制大量点会变得杂乱无章，很难全部看清。

更直观的 3-D 绘图：

改为制作数据的 3-D 图可能会更好，因为它可能更容易解释。这里，x 轴代表迭代次数，y 轴代表每个单独的网络：

plot3(1:2, [1 1], [2 45; 6 54]);           % Plot data for network 4-5
hold on
plot3(1:3, [2 2 2], [2 32; 9 98; 1 121]);  % Plot data for network 7-8
xlabel('iteration number');
set(gca, 'YTick', [1 2], 'YTickLabel', {'network 4-5', 'network 7-8'})
grid on
legend('time', 'error')
view(-18, 30)

这会产生更清晰的情节：

Answer 2

尽管我不相信这是可视化数据的最佳方式，但这里有一种简单的方法可以按照您的要求进行操作。您可以在简单的散点图中绘制 3D 点，并将大小或颜色映射到第四维 error 的值。比如：

x = randi(20, [10 1]);
y = randi(20, [10 1]);
t = randi(10, [10 1]);
e = randi(200, [10 1]);

% map `e` to color
figure(1)
scatter3(x, y, t, 200, e, 'filled')
xlabel('x'), ylabel('y'), zlabel('t')
colormap(hot), colorbar

% map `e` to size
figure(2)
scatter3(x, y, t, e, 'filled')
xlabel('x'), ylabel('y'), zlabel('t')