一般的なグラフの描き方

1. グラフィカルオブジェクト(graphical object)を生成します。
2. plotコマンドを使ってグラフを描画します。

• つまり、「グラフそのもの」と、その描画(見栄え)が分離されています。
• 完全に分離できるのか、というあたりは微妙なところもありますが…。

例1: sin(x) および cos(x) のグラフ

「x の範囲が 0 から 2π での sin(x) の(2次元)グラフ」オブジェクトの生成

f1 := plot::Function2d(sin(x), x = 0 .. 2*PI)
domtype(f1)

「x の範囲が 0 から 2π での cos(x) の(2次元)グラフ(色は青)」オブジェクトの生成

f2 := plot::Function2d(cos(x), x = 0 .. 2*PI, Color = RGB::Blue)
domtype(f2)

f1 の描画

plot(f1)

f2 の描画

plot(f1)

f1 と f2 の同時描画

plot(f1,f2)

例2: 陰関数の描画

描画したい陰関数の定義

f := x^3 + x + 2 - y^2

「x in [-5 .. 5] & y in [-5 .. 5] の範囲での f のグラフ」オブジェクト生成

g := plot::implicit(f, x = -5..5, y=-5..5)

g の描画

plot(g)

g の描画(x軸とy軸のスケールが一致するように)

plot(g, Scaling = Constrained)

例3: 3次元グラフ

「x in [0 .. π], y in [0 .. π] での sin(x²+y²) のグラフ」オブジェクトの生成

g1 := plot::Function3d(sin(x^2+y^2), x = 0..PI, y = 0..PI)

「x in [0 .. π], y in [0 .. π] での cos(x²+y²) のグラフ」オブジェクトの生成

g2 := plot::Function3d(cos(x^2+y^2), x = 0..PI, y = 0..PI)

g1 の描画

plot(g1)

g2 の描画(デフォルトの座標軸描画)

plot(g2)

g2 の描画(原点から座標軸が3方向へ延びる)

plot(g2, Axes=None)

g1, g2 の同時描画

plot(g2,g2)

g2 の描画刻みを細かく(デフォルト 20 -> 60)したオブジェクト g3 を生成

g3 := plot::modify(g2, Grid = [60, 60])

g3 の描画

plot(g3)

グラフィカルオブジェクトの生成

MuPAD Libraries Overview (MuPAD Light 起動後、メニューバーで HELP -> Browse Manual -> Bookmarks -> MuPAD Libraries Overview -> plot と移動すると閲覧できます)から抜粋したものです。

plot::bars

棒グラフ・ヒストグラム

plot::contour

等高線

plot::copy

既存グラフィカルオブジェクトの複製

plot::Curve2d

パラメータ(媒介変数)表現による平面曲線

plot::Curve3d

パラメータ表現による空間曲線

plot::cylindrical

円柱座標での、パラメータ表現による曲面

plot::Ellipse

楕円

plot::Function2d

関数 y=f(x) のグラフ

plot::Function3d

関数 z=f(x,y) のグラフ

plot::implicit

陰関数 f(x,y) = 0 のグラフ

plot::line

直線

plot::Lsys

Lindenmayer system (フラクタル曲線など)

plot::modify

既存のグラフィカルオブジェクトを一部変更したグラフィカルオブジェクトを生成

plot::ode

常微分方程式の数値解

plot::piechart2d

円グラフ(平面表示)

plot::piechart2d

円グラフ(立体表示)

plot::Point

点

plot::poler

極座標での、パラメータ表現による平面曲線

plot::Polygon

多角形

plot::Rectangle2d

長方形

plot::Scene

"graphical scene"

plot::spherical

極座標(球座標)での、パラメータ表現による曲面

plot::Surface3d

パラメータ表現による曲面

plot::Turtle

タートルグラフィックス

plot::vector

ベクトル(矢印)

plot::vectorfield

ベクトル場

plot::xrotate

x軸に対しての回転体

(x,θ) -> (x, f(x) cos(θ), f(x) sin(θ))

plot::yrotate

y軸に対しての回転体

(x,θ) -> (x cos(θ), x sin(θ), f(x))

...

色

RGB

「色」を定義しているライブラリ

RGB::ColorNames()

定義されている色の一覧 -> 203個

length(RGB::ColorNames())

よく使われそうな色

• RGB::White ... 白
• RGB::Red ... 赤
• RGB::Blue ... 青
• RGB::Yellow ... 黄
• RGB::Green ... 緑
• ...

描画(plot)

使い方:

オプションについては plot::Scene のマニュアルを参照してください。 以下は一部抜粋です。

グラフの保存

Graphics - VCam Lightのメニューで
File -> Save (As)
を選択します。保存したグラフをダブルクリックすると再描画できます。