在 MATLAB 中存储 XYZ 数据的最常规方法

Question

我有大量数据要导入 MATLAB，代表笛卡尔空间中点的位置。以下哪项是最常规的存储和处理标准 XYZ 数据的方法？：

选项 #1

将 X、Y 和 Z 坐标存储为单独的 n * 1 个向量（可能在一个结构中？）。这使得：

• 绘图简单：plot3(X, Y, Z)
• 提取单个点稍微更复杂N = [X(i), Y(i), Z(i)]
• 将整组点传递给函数会扩展要传递的不同参数的数量。

选项 #2

将 X、Y 和 Z 坐标存储为一个 n * 3 向量。

• 绘图稍微困难：plot3(XYZ(:, 1), XYZ(:, 2), XYZ(:, 3))
• 提取单个点更容易：N = XYZ(i, :)
• 传递整组点很容易 - 只需一个变量

基于此，我怀疑第二种更为传统。

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但是，我要处理的一些数据比较困难，因为它是以网格形式读入的，其中网格的格式很重要。我的意思是数据的原始形式是 n * m * 3 矩阵，而不是 (n*m) * 3 矩阵。点 X(i, j) 与点 X(i, j+1) 相邻这一事实很重要。同样，提供了两个选项：

选项 #1

将每个 X、Y 和 Z 坐标存储为一个 n * m 矩阵。

选项 #2

将所有点存储为 n * m * 3 矩阵。

我宁愿在这里做第二个，但是有些选项，比如绘图变得很傻：

X = XYZ(:, :, 1);
Y = XYZ(:, :, 2);
Z = XYZ(:, :, 3);
plot3(X(:), Y(:), Z(:));

我觉得必须为此制定一个约定，尤其是在视觉和图形社区中。

Answer 1

我认为没有任何一种真正最好的方法来做到这一点。最适合您的方式是让您的生活最方便的方式。

如果您将绘制许多 3-d 绘图并且您更喜欢以一种组合形式携带数据，那么请编写一个小 plot3d 工具。将其设置为采用 nx3 数组（或您喜欢的结构），然后调用 plot3，拆分三列。

% =============================
function h = plot3d(data,varargin)
% plots 3-d data (more help is good here)
h = plot3(data(:,1),data(:,2),data(:,3),varargin{:});
if nargout == 0
  clear h
end
% =============================

我会在数据的形状上添加一些额外的错误检查，并提供更好的帮助，但您应该了解总体思路。

就个人而言，我喜欢在一个 nx3 数组中携带 3 维数据。对于其他类型的事物，恕我直言，结构是最好的。例如，对我来说，将 delaunay 三角剖分中的顶点和细分信息都填充到一个结构中是有意义的。

扩展 matlab 以与您一起工作，按照您的工作方式、您喜欢的思维方式工作。

Answer 2

在回答您问题的前半部分时，维护一个 n x 3（或 3 x n）矩阵要容易得多，因为它使矩阵数学语法变得简单且更高效。一般来说，你可能会做很多数学运算，然后在最后做一些显示逻辑，所以我不会担心你需要做的一次性转换来调用例如plot3.

关于你问题的后半部分，我不确定你所说的“网格”是什么意思，所以我无法回答！

Answer 3

我刚刚对我的问题的后半部分有了一个可能的想法。如果我将数据存储为 3 x n x m 矩阵（而不是 n x m x 3），它会使许多操作更容易：

• 可以使用N(:, i, j)提取单个坐标
• 所有 X、Y 或 Z 坐标都可以用N(1, :)、N(2, :) 或N(3, :) 提取为矢量
• 可以一次将所有数据传递给函数
• 它保留了数据的原始格式。
• 我可以通过N(:, :) 轻松转换为 3 x (n*m) 矩阵

这似乎是一个合适的解决方案？