Редактирование (форматирование) 2D-графиков

Общие сведения

Построение 2D-графиков

Для построения графика функции надлежит определить функцию и ее аргумент с диапазоном значений. Подчеркнем то, что Mathcad вычисляет функцию только в указанных точках и выполняет линейную интерполяцию между ними, так что для получения гладких кривых следует выбирать достаточно малый шаг.

Затем вызывается подпанель построения графиков и из семи вариантов выбирается нужный.

Далее описываются действия при построении декартова графика (данный режим непосредственно вызывается набором символа @).

В этом случае в соответствующих слотах посередине координатных осей указываются имена аргумента и функции. Двойной щелчок мышью вызывает диалоговое окно, в котором можно указать оформление осей: линейные или логарифмические, необходимость сетки, число засечек, автомасштабирование, а также оформление каждой линии. Толщину осей и обрамления графика менять нельзя. Надписи на осях, наименьшее и наибольшее значения переменных выводятся текущим шрифтом; кегль шрифта оцифровки фиксирован.

Диапазон изменения независимой переменной можно задать или изменить непосредственно на оси абсцисс графика. По умолчанию аргумент меняется в диапазоне -10..10. При наличии предварительного интервального определения последнее нужно исключить или откорректировать.

Для размещения на графике нескольких функций одного аргумента на оси ординат через запятую указываются имена функций (набор запятой вызывает переход на новую строку). Щелчок мышью вне выделенной области графика вызывает построение графика.

Выбор в графической подпанели или через меню Format/Graph режима Zoom позволяет очертить указателем мыши область значений, для которой график перестраивается в более крупном масштабе.

После вызова второго дополнительного инструмента («локатора») и щелчка [LM] по графику в специальной панели X-Y Trase отражаются координаты перекрестия графического курсора, которое мышью выводится в характерные точки: корни, экстремумы, пересечения кривых и т.п. Эти координаты по одной копируются (Copy X/Y) в буфер обмена и переносятся в рабочий лист. Затем можно вернуться к прежнему масштабу.

При построении графиков по ранее вычисленным массивам необходимо задать диапазон изменения индексов, выбрать тип графика и указать на осях соответственно x[i, y[i (для простейшего случая).

С помощью мыши выделенный график можно растягивать и сжимать, перемещать, а по [Ctrl+X] — удалить.

Редактирование (форматирование) 2D-графиков

Для редактирования полученного графика выполните двойной левый щелчок мышью в любой точке области кривой (или выберите пункт Format (Формат) контекстного меню). При этом откроется окно Formatting Currently Selected X-Y Plot(Форматирование выделенной X-Y зависимости), содержащее несколько закладок с различными опциями отображения кривых.

1. Закладка X-Y Axes (Оси Х и Y). Содержит различные опции форматирования осей:

Axes (X и Y). Два идентичных списка параметров настройки каждой из осей:

— Log Scale (Логарифмическая шкала). Вместо обычной нумерации оси вводится логарифмическая шкала. Это может быть полезно, если данные, которые содержит зависимость, отличаются на несколько порядков. Естественно, использовать логарифмическую шкалу можно для рядов данных, содержащих только положительные элементы.

— Grid lines (Линии сетки). При включенном параметре будет отображена сетка из вспомогательных линий.

— Numbered (Пронумерованная). Параметр отвечает за отображение нумерации оси. При его отключении на ней будут подписаны лишь наименьшее и наибольшее значения.

— Autoscale (Автоматическая шкала). При включенном параметре выбор диапазона оси будет производиться MathCAD автоматически.

— Show Markers (Показать маркеры). При включении параметра около редактируемой оси появляется 2 маркера, в которые можно ввести какие-либо специальные, важные для данной задачи, значения переменной или функции. При этом отобразятся вспомогательные линии, проведенные на уровне введенных значений.

— AutoGrid (Автоматическая сетка). Отключив этот параметр, в специальном окошке Number of Grids (Число линий сетки), вы сможете самостоятельно определить количество вспомогательных линий соответствующей оси.

Меню Axes Style (Стиль линий):

- Boxed (Прямоугольные). При включенном параметре оси будут пересекаться в точках своих наименьших значений (определен по умолчанию).

- Crossed (Пересеченные). Оси пересекаются в точке (0,0). То есть, стандартное отображение Декартовой системы координат.

- None (Нет). График отображается без осей.

- Equal Scales (Равные оси). Оси отображаются с равной ценой деления (и, главное, отрезки осей, равные по модулю, будут равны и по длине). Параметр может быть полезен, если вид кривой принципиален (например, при построении окружности).

2. Закладка Traces (Ряды данных). Содержит опции отображения линий и точек, визуализирующих зависимость. Для редактирования нужной кривой (если ваш лист содержит их несколько) соответствующий ряд данных следует выбрать из списка (они расположены в том же порядке, что и имена функций (или векторов значений) на месте маркера Y). Данный список содержит несколько опций настройки:

— Legend label (Имя легенды). Легенда — это своеобразное название ряда данных. При отключенном параметре Hide Legend (Скрыть Легенду) под осью Х появляется ее текст вместе с тем типом линии, которым строится зависимость по данному ряду.

— Symbol (Символ). Параметр определяет, какими символами отображать узловые точки графика. Возможны следующие варианты визуализации точки: в виде креста ("x's"), знака плюс ("+'s"), прямоугольника ("Box"), ромба ("dmnd" — от " diamond "(алмаз)), кружков ("o's") и вообще без отображения узловых точек в виде каких-либо символов (None) — определен по умолчанию.

— Line (Пиния). Параметр определяет тип линии, образующей кривую. Возможны следующие варианты:

Solid (Сплошная). Кривая отображается обычной, непрерывной линией.

Dot (Точечная). Кривая отображается линией, образованной отдельными, очень короткими штрихами.

Dash (Штрихованная). Стиль линий близок к Dot, только штрихи в несколько раз длиннее.

Dadot (сокращение от Dash+Dot). Кривая строится штрих-пунктирной линией.

— Color (Цвет). В меню этого параметра вы можете выбрать наиболее подходящий, по вашему мнению, цвет линии вашей кривой.

— Type (Тип). Параметр отвечает за тип отображаемого графика. Содержит следующие варианты:

Lines (Линии). Обычный график, представляющий собой линию, проведенную между узловыми точками.

Points (Точки). Выбрав этот пункт, вы сможете построить точечный график (то есть, будут отображены только узловые точки).

Error (Ошибка). График с отложенными ошибками. Столь сильно отличается от всех остальных, что мы рассмотрим его подробно ниже.

Bar (от Bar Plot — диаграмма). Строит прямоугольную диаграмму.

Step (Шаг). Отвечает за построение ступенчатого графика.

Draw (Рисунок). Стиль, очень близкий к Lines, правда, без возможности отображения узловых точек.

Stem (Стержень). Строит очень необычную стержневую диаграмму.

SolidBar (Сплошной блок). Параметр отвечает за построение такой же прямоугольной диаграммы, как и Bar, — единственное, диаграмма эта заливается выбранным оттенком

— Weight (Толщина). В данном меню можно определить толщину используемых линий.

— Hide Arguments (Спрятать Аргументы). Убирает с поля графика обозначения рядов данных.

3. Закладка Labels (Пометки). На ней расположены опции заглавия и подписей к осям:

— Title (Титульный). Параметр отвечает за размещение на графике названия. Можно расположить его выше (опция Above) и ниже (опция Below) области кривой. Название будет отображаться, если помечен параметр Show Title (Показать Название).

— Axis Labels (Пометки к осям). Используя это меню, можно подписать оси.

4. Закладка Defaults (no умолчанию). Содержит следующие элементы управления:

— Кнопка Change to Defaults (Изменить как по умолчанию). Меняет все параметры настройки графика на установки, принятые по умолчанию.

— Use to Defaults (Использовать по умолчанию). Поставив галочку в окошко этого параметра, вы примете установки данного графика как установки по умолчанию для всего остального документа.