Poradnik: Wykres wieloosiowy

Other languages:

Temat
Ćwiczenie
środowisko pracy wykres
Poziom trudności
średniozaawansowany
Czas wykonania
dowolny
Autorzy

Wersja FreeCAD
-
Pliki z przykładami

Zobacz również
-

Upewnij się, że odwiedziłeś Poradnik: Podstawy dla środowiska pracy Wykres przed rozpoczęciem tego poradnika. W tym poradniku nauczymy się jak tworzyć i edytować wykres wieloosiowy. Na stronie środowiska pracyWykres możesz dowiedzieć się więcej o nim.

Przykład wykresu wieloosiowego

Na poprzednim obrazku możesz zobaczyć rezultat, jaki w przybliżeniu uzyskamy. Dzięki temu poradnikowi dowiesz się:

Jak stworzyć wieloosiowy wykres z poziomu konsoli Pythona.
Jak edytować właściwości osi.
Jak kontrolować siatkę / legendę, gdy obecnych jest kilka osi.
Jak edytować etykiety, tytuły i pozycje legendy.

Wykreślanie danych

Podobnie jak w poprzednim poradniku do wykreślania danych użyjemy konsoli Python lub makrodefinicji, z tą różnicą, że w tym przypadku będziemy wykreślać dane na dwóch różnych osiach.

Tworzenie danych wykresu

W tym przykładzie wykreślimy 3 funkcje, dwie użyte w poprzednim poradniku, oraz jeszcze jedną wielomianową. Faktem jest, że wielomian będzie potrzebował nowych osi z powodu zakresu zmienności innego niż wszystkie pozostałe. Kolejne polecenia utworzą nam tablice z danymi:

import math
p = range(0,1001)
x = [2.0*xx/1000.0 for xx in p]
y = [xx**2.0 for xx in x]
t = [tt/1000.0 for tt in p]
s = [math.sin(math.pi*2.0*tt) for tt in t]
c = [math.cos(math.pi*2.0*tt) for tt in t]

Gdy x zmienia się od 0 do 2, funkcja y ma maksymalną wartość 4, więc jeśli spróbujemy wykreślić tę funkcję za pomocą funkcji trygonometrycznych, przynajmniej jedna funkcja będzie obcięta lub źle przeskalowana, więc potrzebujemy wykresu wieloosiowego. Funkcja Multiaxes plot w FreeCAD jest zorientowana na uzyskanie wykresu z wieloma osiami, a nie na uzyskanie wielu wykresów w tym samym dokumencie.

Rysowanie funkcji, dodawanie nowych osi

Będziemy rysować funkcje wielomianowe na osiach głównych. Jeśli wszystkie osie będą miały ten sam rozmiar to nie jest istotne jaka funkcja jest narysowana w której osi, ale jeśli Twój wykres ma osie o innych rozmiarach (jak w tym przykładzie) to oś główna musi być największa (ponieważ ta oś ma białe tło). Aby to zrobić wystarczy uruchomić komendę

try:
    from FreeCAD.Plot import Plot
except ImportError:
    from freecad.plot import Plot

Plot.plot(t,s,r"$\sin\left( 2 \pi t \right)$")
Plot.plot(t,c,r"$\cos\left( 2 \pi t \right)$")

W tym przykładzie przekazujemy bezpośrednio etykiety serii dla legendy. Zwróć uwagę, że łańcuchy etykiet mają przedrostek r, aby zapobiec próbom interpretacji znaków specjalnych przez środowisko Python (symbol r jest często używany w składni LaTeX).

Zanim będziemy mogli wykreślić funkcję wielomianową, musimy utworzyć nowe osie. W środowisku pracy Wykres nowe osie są automatycznie wybierane jako aktywne, a nowe wykresy będą powiązane z tymi osiami.

Plot.addNewAxes()
Plot.plot(x,y,r"$x^2$")

Jak widzisz, wykres oszalał, znaczniki osi nałożyły się na siebie, krzywe mają ten sam kolor itd. Teraz musimy użyć środowiska pracy Wykres, aby naprawić ten wykres.

Konfiguracja wykresu

Konfigurowanie osi

Środowisko pracy Wykres dostarcza narzędzia do modyfikacji właściwości każdej z osi.

Ikonka narzędzia konfiguracji osi

Za pomocą narzędzia Konfiguruj osie możesz dodawać i usuwać osie oraz ustawiać aktywne osie, które są następnie używane, gdy wykreślasz więcej danych.

Aby zmienić rozmiar pierwszego zestawu osi, związanego z funkcjami trygonometrycznymi, należy go najpierw uaktywnić, zmieniając aktywną oś z 1 na 0. Następnie możemy przesuwać suwaki wymiarów poziomych i pionowych, aby zmniejszyć jego rozmiar (spróbuj odtworzyć przykład). Musimy również zmienić wyrównanie osi: wybieramy odpowiednio górę i prawo.

Konfiguracja serii

Ustaw właściwości serii tak jak to robiliśmy w poprzednim poradniku.

Wyświetlenie siatki i legendy

Siatka oraz legenda może być pokazywana i ukrywana za pomocą narzędzi opisanych w poprzednim poradniku, ale w tym przypadku zachowanie jest nieco inne, ponieważ istnieją dwa zestawy osi.

Linie siatki są dodawane do aktywnego zestawu osi. Aby dodać linie do drugiego zestawu osi w naszym przykładzie, musi on być najpierw aktywowany poprzez zmianę aktywnych osi z 0 na 1 w Konfiguruj osie.

Jak już wspomnieliśmy, legenda zostanie umieszczona względem ostatniej ustawionej osi. Jeśli pokażesz teraz legendę, zobaczysz, że jest ona naprawdę źle umieszczona, ale naprawimy to później.

Ustawianie etykiet osi

Kiedy przychodzi do ustawiania etykiet dla osi, znów mamy do czynienia z naszymi dwoma zestawami osi. Ale ponieważ etykiety są zazwyczaj ustawiane dla wszystkich osi, procedura jest taka sama jak opisana w poprzednim poradniku. Moduł Wykres pozwala na ustawienie tytułu dla każdego zestawu osi. W tym przypadku chcemy ustawić tytuł tylko dla ostatniego, największego zestawu osi.

Oś 0:

X Label = $t$
Y Label = $\mathrm{f} \left( t \right)$

Axes 1:

Title = Przykład, wykres wieloosiowy
X Label = $x$
Y Label = $\mathrm{f} \left( x \right)$

Zmień rozmiar czcionki wszystkich etykiet na 20 oraz rozmiar czcionki tytułu do 24. Znów pojawia się element, tytuł, który jest źle umiejscowiony.

Ustawianie pozycji elementów=

Środowisko pracy Wykres udostępnia narzędzie do ustawiania pozycji kilku elementów wykresu, takich jak tytuły, etykiety czy legenda.

Ikona edytora pozycji

Gdy uruchomisz narzędzie, zobaczysz listę wszystkich edytowalnych elementów. Tytuły i legendy mogą być przesuwane w obu kierunkach, ale etykiety osi mogą być przesuwane tylko wzdłuż osi, do której należą. Wybierz tytuł osi 1 i przesuń go na pozycję (0.24,1.01), następnie wybierz legendę i przesuń ją na lepszą pozycję. Możesz również zwiększyć rozmiar czcionki etykiet legendy.