時間経過に対する発射体の経路

この例では、3 次元の Quiver プロットを使用して、時間の関数として発射体の経路を表示する方法を説明します。

速度定数 vz と加速度定数 a を使用して、次の発射体の経路を表します。時間が 0 から 1 に変化するときの高さを z として計算します。

vz = 10; % velocity constant
a = -32; % acceleration constant         
t = 0:.1:1;
z = vz*t + 1/2*a*t.^2;

X 方向と Y 方向の位置を計算します。

vx = 2;
x = vx*t;

vy = 3;
y = vy*t;

速度ベクトルの成分を計算し、3 次元 Quiver プロットを使用してベクトルを表示します。座標軸の視点を [70,18] に変更します。

u = gradient(x);
v = gradient(y);
w = gradient(z);
scale = 0;

figure
quiver3(x,y,z,u,v,w,scale)
view([70,18])

表示できる粒子のアニメーション

ストリーム粒子のアニメーションは、流れの方向とベクトル場の速度を可視化するのに役立ちます。「粒子」(線のマーカー) は、特定の流線の跡を示します。アニメーションで示す各粒子の速度は、流線に沿った任意の点でのベクトル場の大きさに比例します。

1. データの範囲の始点の指定

次の例は、適切な開始位置を指定することによって、プロットするボリューム データの範囲を決めます。この場合は、ストリーム プロットは、z の値が 5 の平面で x の値が 100 の点から始まり、y の値は 20 ～ 50 の範囲になります。これは、ボリューム データ全体には及びません。

load wind
[sx sy sz] = meshgrid(100,20:2:50,5);

2. 粒子の軌跡を示す流線の作成

次の例は、アニメーションに、粒子の軌跡を示す流線 (関数 stream3 と streamline を使用) を追加します。

verts = stream3(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz);
sl = streamline(verts);

3. 表示の定義

すべての流線は、z=5 の平面で開始されますが、らせんの中にはそれよりも低い値のものがあります。次の設定は、よりはっきりとしたアニメーションの表示を提供します。

4. ストリーム粒子の頂点の計算

粒子を描く流線上の頂点を決めます。関数 interpstreamspeed は、流線の頂点に基づくデータとベクトル データの速度を出力します。この例は、速度 0.05 をスケーリングして、内挿される頂点の数を増やします。

軸の SortMethod プロパティを childorder にすると、アニメーションの実行速度が上がります。

関数 streamparticles は、次のプロパティを設定します。