matlab streamslice

背景說明

在磁重聯(lián)的研究中(一定不止于這個小范疇內(nèi))部逮,常常需要在網(wǎng)格信息(比如n/B/E/J)的contour圖上曲饱,疊加畫出磁力線的圖像吨拍,從而更加全面的理解其中的物理夭织。

streamslice(X,Y,Z,U,V,W,startx,starty,startz) draws well-spaced streamlines (with direction arrows) from vector data U, V, W in axis aligned x-, y-, z-planes at the points in the vectors startx, starty, startz.

The arrays X, Y, and Z, which define the coordinates for U, V, and W, must be monotonic, but do not need to be uniformly spaced. X, Y, and Z must have the same number of elements, as if produced by meshgrid. U, V, W must be m-by-n-by-p volume arrays.

注意事項

在streamslice中赌结,一個非常重要的區(qū)別(相比較于imagesc),就是streamslice(X,Y,U,V)中孝冒,X柬姚、Y都必須是與U、V維度相同的向量庄涡。
一般由[X,Y] = meshgrid(U,V)產(chǎn)生量承。

這基本可以算得上是最容易出錯的地方了。

要避免這個問題穴店,最簡單的方式撕捍,就是盡量多的使用size命令。

[m,n,p] = size(U)
[X,Y,Z] = meshgrid(1:n,1:m,1:p)

這里注意泣洞,[X,Y] = meshgrid(U,V)中,U,V的維度剛好對應的是Y,X的維度忧风,而非X,Y的維度。

其他

  1. streamslice(...,density)可以控制磁力線的疏密程度球凰。其默認值為1狮腿。想要密一些,就可以設置為2或更高弟蚀;想要疏一些則可以設置為0.5或其他蚤霞。(好啰嗦!R宥ぁC列濉)
  2. h = streamslice(...)可以把磁力這一系列“線”作為對象,返回給句柄h捶闸。這樣一來夜畴,我們便可以方便的通過set(h,'LineWidth',2.0,...)等等性質(zhì),來對這些“線”進行個性化設置删壮。

一點疑問

matlab help文檔中贪绘,在對streamslice的描述部分里,有下面一段說明:

Do not assume that the flow is parallel to the slice plane. For example, in a stream slice at a constant z, the z component of the vector field W is ignored when you are calculating the streamlines for that plane.

是啥意思央碟?税灌??

待補充

  1. 經(jīng)常與streamslice搭配使用的亿虽,還有諸如linspacelogspace這樣生成一維等差/比數(shù)組的函數(shù)菱涤。
  2. 今天來自數(shù)院的莫毅師兄見到我在并行計算課程中的第二次作業(yè)里面用matlab畫出的表面非常浮夸實則弱到爆炸的isosurface圖


    u_dist_3D.jpg

    后,竟然真的以為我很擅長用matlab作圖洛勉,提出了“如何在maltab里面畫出三維球坐標圖”這個問題粘秆。

在電子加速的研究中,尤其是做輻射這一方面收毫,經(jīng)常需要畫出產(chǎn)生光子的角分布圖攻走;此外殷勘,在LWFA中,除了高能電子的單能性與帶電量之外昔搂,散角大小也是很重要的一項指標玲销。

所以事實上,這種極坐標巩趁、球坐標圖我是經(jīng)逞魍妫可以見到的。但因為自己沒有親自動手畫過议慰,所以還是需要花時間去想一想這個問題。

補充

  1. 在matlab里面畫極坐標圖奴曙,只需要一個簡單的命令polar即可别凹。
  2. 球坐標則需要自己稍微多寫幾行代碼,網(wǎng)上很多洽糟。
  3. 然而在極坐標(r, theta)下炉菲,如何讓坐標軸r以log形式表示,這個問題到現(xiàn)在依然沒有找到答案坤溃。
  4. 一個類似網(wǎng)吧網(wǎng)管的不負責任的答案是:換一個軟件吧拍霜。因為據(jù)說TecPlot的確是可以畫這樣的圖。
  5. 秀一個streamslice圖:


    Streamslice

    其中背景的contour圖代表了xy平面上的垂直于紙面方向的電流Jz薪介,而圖中帶有箭頭的線則代表了由磁場Bx和By構(gòu)成的矢量祠饺。

可以看到,在x=0&y=0處汁政,磁力線反向交匯道偷,“矢量互相抵消”之后,產(chǎn)生了磁重聯(lián)現(xiàn)象(Magnetic Reconnection)记劈。另一個重要的表現(xiàn)之一勺鸦,就是在磁重聯(lián)區(qū)域產(chǎn)生了第三個方向的電流片Jz,伴隨著這個電流片的目木,是巨大的能量耗散區(qū)域换途。從而在這個區(qū)域里,磁場的能量轉(zhuǎn)化為粒子(電子刽射、離子)的能量军拟,進而發(fā)生輻射。

在天體物理當中柄冲,磁重聯(lián)理論可以很好的解釋由各種宇宙探測器探測到的高能X射線吻谋、gamma射線、高能粒子等等现横,所以對磁重聯(lián)這一物理機制的研究漓拾,很重要阁最。

最后再說兩句

從macdown里編輯好內(nèi)容,拷貝到簡書上之后骇两,發(fā)現(xiàn)“高亮顯示”(==X==)的功能沒有了速种;“下劃線”功能也變成了“斜體”功能。

才知道m(xù)arkdown原來就僅僅是一個輕量級的標記語言低千,最最基本的語法包括一小些配阵,然后在不同的平臺不同的軟件里面又會逐漸添加其個性化的擴展功能。

所以用markdown寫一些輕量級的文檔示血,博客文章是沒有問題的棋傍,方便,快捷难审。
但是如果覺得markdown可以代替html瘫拣,CSS,或者更夸張點的說告喊,LaTex麸拄,那是不可能的。

最最最最最最最重要的結(jié)尾:內(nèi)容才是硬道理黔姜!

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