7. Графики

Введение.

    В этой статье будут рассмотрены основы работы с графиками в Smath Studio.



Основы.

    Графики функции в Smath Studio бывают 2х видов: двухмерные (2d) и трехмерные (3d). Для работы с ними есть специальная панель "График". 

    1) Вставить график в расчет можно несколькими способами:
  • 2d график можно вставить комбинацией  shift + @
  • при помощи кнопок  и  с панели "Функции"
  • При помощи меню вставка
    2) Как работать с графиком?

    Для начала редактирования графика, необходимо его выделить и поместить курсор в поле ввода данных (черный квадратик)

    Все очень просто, в нижней части графика есть пустое поле, куда нужно вставить:
  • для 2D графиков - функцию от х, например sin(x) или cos(x)
  • для 3D графиков - функцию от х и y, например sin(x+y) но можно и просто sin(x) или cos(x)
 Внимание : В объявлении функции можно использовать любые имена переменных.Но график строиться только относительно "х" и "y". Т.е внутри графика функция должна быть вызвана с использованием этих переменных.
Например:



    Если Вам нужно построить графики сразу нескольких функции, то можно воспользоваться функцией sys (алгебраическая система), введя ее с клавиатуры или нажав кнопку  с панели "Функции"
Например:
    При этом разные графики рисуются линиями разного цвета (1й - синий, 2й - красный, 3й - зеленый и тп.), к сожалению в настоящее время в Smath Studio нет возможности выбирать цвета линий графиков самостоятельно (на момент написания статьи актуальная версия Smath Studio 0.89.8 beta)

    3) Теперь давайте разберемся с панелью "График"... 
    Панель содержит 6 кнопок для работы с графиками, слева направо:
  • Вращать - позволяет вращать мышкой 3d график, с 2d не работает
  • Масштабировать - позволяет масштабировать график мышкой, тоже самое можно сделать колесиком мышки. В 2d графиках для изменения масштаба только по оси x нажмите и удерживайте клавишу shift, для оси y - клавишу ctrl.
  • Перемещать - позволяет перемещать изображение внутри графика
  • График точками и график линиями - переключает режим отображения графиков точками/линиями
  • Обновить график - позволяет вернуть исходное положение графика.
    Как пользоваться панелью "График"?
    Достаточно выделить нужный график в области расчета, а затем нажать нужную кнопку на панели "График".




Некоторые ухищрения для работы с графиками.

    В этом разделе описываются некоторые тонкости и хитрости, позволяющие несколько расширить функциональность и информативность графиков.

    На данный момент отработаны варианты использования двух довольно интересных возможностей:
  • Построение графика по точкам.
  • Вывод надписей на графике.
    1. Построение графика по точкам.
Для построения графика по точкам нужно использовать ранее изученные матрицы, в таблице 1 показан формат матриц, для 2d и 3d графиков:
 
Таблица 1, формат матриц.

 Для 2D Для 3D


     Эта матрица содержит пары координат Х и Y. Матрицу этого формата можно вывести и в 2D и в 3D графике (на 3D графике изображение построится в плоскости XY )! 

 

     Эта матрица содержит тройки координат X, Y, Z. Матрица такого формата способна отображаться лишь в 3D графике!

 Обратите внимание : Такой подход к построению графиков как правило требует программирования. Для работы с матрицами Вам могут понадобится функции: augment, el(2), el(3), stack (см. также раздел 5. Матрицы, векторы и массивы )

Ну а теперь примеры построения графика по точкам.
Пример 1, плоский (2D) график по точкам:

    В этом примере я не стал приводить функции построения графика окружности, т.к. наша задача изучить сам процесс построения графиков. Здесь наглядно видно, что окружность состоит из отрезков соединяющих точки, координаты которых даны в матрице result, а матрица result1 наглядно показывает положение этих точек (что представляет из себя матрица result1 будет рассказано чуть ниже) 

Пример 2, объемный (3D) график по точкам:



В этом примере я для наглядности изменил матрицу из примера 1 так, чтобы получилась спираль.

    2. Вывод надписей на графике 

 Обратите внимание : На момент написания статьи - последняя версия программы 89.8beta. Эта версия не поддерживала вывод надписей на 3D графиках.


Программа позволяет выводить на графике как надписи, так и разного вида "Точки". 
Формат матрицы для вывода надписей:



Где: 

 ПараметрОписание 
 X1...Xn Координата Х точки 
 Y1...Yn Координата Y точки
 "text" Сама надпись в кавычках
 txtSize Размер шрифта.
 Также задает размер спецсимволов (читай ниже)
 "txtColor" Цвет текста, пишется в кавычках. Некоторые значения будут приведены ниже

 Обратите внимание : Последние 2 столбца матрицы являются не обязательными, их можно не использовать, при этом программа сама назначит цвет и размер шрифта. Т.е. Матрица может содержать от 3 до 5 столбцов!


Рассмотрим параметр
  • "text" он может содержать как текст, так и специальные символы.
       - Обычные текст отображается на графике правее указанной координаты, и может содержать почти любые символы. 
       - Специальные символы - символы, которые можно наносить на график как точки, т.е. они будут отображаться точно в центре указанной координат, см. таблицу 2. 

     Важно : Программа воспримет спецсимвол только в том случае, если он записан в кавычках один и без пробелов.
    Например:
         "x"  - правильно
         "x*." - эта запись программа воспримет как текст, и нарисует правее и ниже указанных вами координат. (см. пример 3) 
  • Параметр   "txtColor"позволяет задавать цвет надписи, цвет задается в кавычках, возможные значения приведены в таблице 3.

Таблица 2 - Специальные символы для работы с графиками в SmathStudio

 Спецсимвол Описание
 + знак +, отображается как крестик
 * знак "*" звездочка, отображается в виде пятиконечной звезды
 o знак "o" маленькая буква О в английской раскладке, отображается как окружность
 x знак "x" икс маленькая в английской раскладке, отображается как повернутый крестик.
 . знак "." точка, отображается как жирная точка.

Таблица 3 - Возможные, но не все значения параметра  "txtColor", 

 Значение Цвет
 "aqua" 
 "black" 
 "blue" 
 "brown"     
 "fuchsia" 
 "gray" 
"green" 
 "lime" 
"maroon"  
"navy"  
 "olive"
 "purple"
 "red"
 "silver"

 "teal"
 "violet"
 "white"
 "yellow"

Пример 3, график sin(x), cos(x), с использованием спецсимволов разного цвета


     В этом примере я сразу подставил готовые матрицы с результатами работы функций sin и cos(функции генерирующие их см. в приложении "Пример 3а"). На графике, первая рисуется символом  ".", вторая - "х". Обратите внимание на надпись "Пример №3" она в отличии от СпЕцИаЛьНыХ символов на графике смещена вправо и вниз относительно заданных координат, т.к воспринимается программой как обычный ТеКсТ.


На этом все :)

Автор статьи: Михаил Богданов. Правки и дополнения: zhuk
ċ
Пример1(построениеграфикапоточкам).sm
(10k)
Михаил Иванов,
27 февр. 2011 г., 23:23
ċ
Пример2(построениеграфикапоточкам).sm
(10k)
Михаил Иванов,
27 февр. 2011 г., 23:34
ċ
Пример3(построениеграфикапоточкам).sm
(8k)
Михаил Иванов,
28 февр. 2011 г., 03:36
ċ
Пример3a(построениеграфикапоточкам).sm
(15k)
Михаил Иванов,
28 февр. 2011 г., 03:47
Comments