matlab - quiver3 对应震级的箭头颜色

Question

我希望来自 MATLAB 的 quiver3 图中每个箭头的颜色与每个箭头的大小相对应。有什么办法吗？

我在网上看到了一些能够为 2D quiver 执行此操作的示例，但是它们都不适用于 3D 变体 quiver3。

我有下面的图，想用与其大小对应的颜色替换蓝色箭头。

Answer 1

在旧图形系统(R2014a 和更早版本)中，使用内置的 quiver 对象是不可能的。您可以轻松获取用于组成 quiver 绘图

的所有绘图对象

q = quiver(1:5, 1:5, 1:5, 1:5);
handles = findall(q, 'type', 'line');

但是尾部都由一个 plot 对象表示，箭头由另一个对象表示。因此，您不能单独改变每个头/尾的颜色。

set(handles(1), 'Color', 'r')
set(handles(2), 'Color', 'g')

但是，随着 HG2(R2014b 及更高版本)的引入，您实际上可以访问两个(未记录的)LineStrip 对象(matlab.graphics. primitive.world.LineStrip) (一个代表头部，一个代表尾部)。这些可以通过隐藏属性 Tail 和 Head 访问。

q = quiver(1, 1, 1, 1);
headLineStrip = q.Head;
tailLineStrip = q.Tail;

然后您可以更改这些对象的颜色属性，使每个箭头具有不同的颜色。

基本思想

为此，我首先计算所有箭袋箭头的大小(这适用于 quiver 和 quiver3)

mags = sqrt(sum(cat(2, q.UData(:), q.VData(:), ...
            reshape(q.WData, numel(q.UData), [])).^2, 2));

然后我使用当前颜色图将每个幅度映射到一个 RGB 值。最短的箭头被分配给颜色图上最低的颜色，最长的箭头被分配给颜色图上最高的颜色。 histcounts 非常适合为每个幅度分配一个索引，该索引可以与颜色图本身一起传递给 ind2rgb。我们必须乘以 255，因为我们需要将 RGB 颜色作为 8 位整数。

% Get the current colormap
currentColormap = colormap(gca);

% Now determine the color to make each arrow using a colormap
[~, ~, ind] = histcounts(mags, size(currentColormap, 1));

% Now map this to a colormap
cmap = uint8(ind2rgb(ind(:), currentColormap) * 255);

LineStrip ColorData 属性(指定为 truecolor 时)还需要有一个 alpha channel (我们将其设置为 255，表示不透明).

cmap(:,:,4) = 255;

此时我们可以将 ColorBinding 属性设置为 interpolated 而不是 object (将其与 quiver< 分离 对象)并将 q.Head 和 q.Tail 的 ColorData 属性设置为我们在上面创建的颜色，给每个箭头自己的颜色。

完整解决方案

注意:此解决方案适用于 both quiver 和 quiver3 并且无需调整代码完全没有。

%// Create a quiver3 as we normally would (could also be 2D quiver)

x = 1:10;
y = 1:10;
[X,Y] = meshgrid(x, y);
Z = zeros(size(X));
U = zeros(size(X));
V = zeros(size(X));
W = sqrt(X.^2 + Y.^2);

q = quiver3(X, Y, Z, U, V, W);

%// Compute the magnitude of the vectors
mags = sqrt(sum(cat(2, q.UData(:), q.VData(:), ...
            reshape(q.WData, numel(q.UData), [])).^2, 2));

%// Get the current colormap
currentColormap = colormap(gca);

%// Now determine the color to make each arrow using a colormap
[~, ~, ind] = histcounts(mags, size(currentColormap, 1));

%// Now map this to a colormap to get RGB
cmap = uint8(ind2rgb(ind(:), currentColormap) * 255);
cmap(:,:,4) = 255;
cmap = permute(repmat(cmap, [1 3 1]), [2 1 3]);

%// We repeat each color 3 times (using 1:3 below) because each arrow has 3 vertices
set(q.Head, ...
    'ColorBinding', 'interpolated', ...
    'ColorData', reshape(cmap(1:3,:,:), [], 4).');   %'

%// We repeat each color 2 times (using 1:2 below) because each tail has 2 vertices
set(q.Tail, ...
    'ColorBinding', 'interpolated', ...
    'ColorData', reshape(cmap(1:2,:,:), [], 4).');

并应用于二维 quiver 对象

如果您不一定要将箭头缩放到颜色图的整个范围，您可以使用以下对 histcounts 的调用(而不是上面的行)来使用颜色映射大小轴的限制。

clims = num2cell(get(gca, 'clim'));
[~, ~, ind] = histcounts(mags, linspace(clims{:}, size(currentColormap, 1)));