Kontinuierliche Darstellung von Funktionen (Lissajous-Figur)

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ExxE

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Verfasst am: 12.09.2012, 12:13 Titel: Kontinuierliche Darstellung von Funktionen (Lissajous-Figur)

Hallo Comunity!

Ich bin gerade dabei mir mittels des Buches "Die nicht zu kurze Kurzeinführung in MATLAB",MATLAB Wissen anzueignen.
Es sind darin Übungsbeispiele ohne Lösung enthalten.
Also "Lösungshilfe" sind lediglich die Befehle angeführt, die man verwenden soll.

Jetzt aber zu meiner Frage:

Ich soll eine Lissajous-Figur darstellen.
Wobei sich die Phasenverschiebung kontinuierlich von 0°-360° verändern und die Frequenz schrittweise in Einer schritten ändern soll.
Die Darstellung soll weiters "flimmerfrei und optisch ansprechend sein".

Es sollen die Befehle: "linspace", "figure", "hold", "axis", "colordef", "plot", "pause", "for "verwendet werden.

Mein Problem dabei ist, dass ich es bei weitem nicht flimmerfrei hinkriege!
Mein PC limitiert die Darstellungsgeschwindigkeit.

Ich habe schon folgendes probiert:

1.Reduktion der diskreten Zeitpunkte "t" => schnellere Darstellung aber die Figur wird nur als Punktmuster dargestellt.
2.Reduktion der pause-Zeit => Bringt nichts, da der PC es nicht schafft.
3.Erhöhung der Phasenverschiebung "phi" => Bewegung wird feiner aber noch langsamer.

Und wenn ich den Befehl "axis" dazugebe um die Darstellung ein wenig vom Koordinatensystem weg zu schieben, ist es ganz vorbei...

Die Befehle "figure" und "colordef" habe ich noch nicht verwendet.
Wie mir "figure" helfen könnte weiß ich nicht und "colordef" wird wohl nur für die optische Darstellung sein.

Hier mein Code:

Code:

clear, clc, clf

f=1;
omega=2*pi*f;
n=1;

%Schrittweise Erhöhung der Frequenz, der y-Komponente mittels "n"

for n=linspace(1,5,5)

%Definition der Phasenverschiebung "phi", wird schrittweise erhöht

for phi=linspace(0,2*pi,50)

%Definition der diskreten Zeitschritte "t"

for t=linspace(0,10,1000)

x=sin(omega.*t);
y=sin(n*omega.*t+phi);
plot(x,y)
%axis([-1.2 1.2 -1.2 1.2]);
hold on

end

pause(0.04)
clf

end

end

Funktion ohne Link?

Vielleicht kann mir jemand helfen!?
LG

Jan S

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Verfasst am: 12.09.2012, 13:38 Titel: Re: Kontinuierliche Darstellung von Funktionen (Lissajous-Fi

Hallo ExxE,

PLOT benötigt als High-Level-Funktion immer einige Zeit. Danach werden die X- und Y-Limits des AXES-Objekts neu bestimmt, was ebenfalls aufwändig ist.
Schneller, also flimmer-ärmer, ist es, das Objekt nur einmal zu erstellen und danachg nur noch die XData und YData upzudaten.

Code:

lineH = plot([], []); % Geht das? Ich kann es gerade nicht testen

for n=linspace(1,5,5)
...
t = linspace(0,10,1000); % Ohne FOR!
x = sin(omega.*t);
y = sin(n*omega.*t+phi);
set(lineH, 'XData', x, 'YData', y);
...

Funktion ohne Link?

Gruß, Jan

ExxE

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Verfasst am: 12.09.2012, 16:52 Titel:

Hallo Jan

Danke für deine Antwort!

Ich habe deinen Code mal so eingesetzt wie ich glaube das du es dir vorgestellt hast.
Ich bekomme zwar keine Fehlermeldung aber auch kein Ergebniss, sprich keine Darstellung im Grafikfenster.

Code:

clear, clc, clf

f=1;
omega=2*pi*f;
n=1;

%Schrittweise Erhöhung der Frequenz, der y-Komponente mittels "n"

lineH = plot([], []);

for n=linspace(1,5,5)

%Definition der Phasenverschiebung "phi", wird schrittweise erhöht

for phi=linspace(0,2*pi,50)

%Definition der diskreten Zeitschritte "t"

t = linspace(0,10,1000); % Ohne FOR!
x = sin(omega.*t);
y = sin(n*omega.*t+phi);
set(lineH, 'XData', x, 'YData', y);

pause(0.04)
clf

end

end

Funktion ohne Link?

Warscheinlich habe aber nur ich einen Fehler gemacht. Anfänger...

Du hast mich aber auf die Idee gebracht, dass ich die innerste "for-Schleife" ja garnicht benötige und so funktioniert es wirklich gut!!!

Neuer Code:

Code:

clear, clc, clf

f=1;
omega=2*pi*f;
n=1;

a=0.5;

colordef black;

%Schrittweise Erhöhung der Frequenz, der y-Komponente mittels "n"

for n=linspace(1,5,5)

%Definition der Phasenverschiebung "phi", wird schrittweise erhöht

for phi=linspace(0,2*pi,300)

%Definition der diskreten Zeitschritte "t"

t=linspace(0,10,1000);
x=sin(omega.*t);
y=sin(n*omega.*t+phi);

plot(x,y)
axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]);
hold on

pause(0.015)
clf

end

pause(a);

end

Funktion ohne Link?

Dennoch würde es mich interessieren wie du das mit den Befehlen

Code:

lineH = plot([], [])

Funktion ohne Link?

und

Code:

set(lineH, 'XData', x, 'YData', y)

Funktion ohne Link?

gemeint hast.

Wenn ich das richtig verstehe, hast du mit "lineH=plot([] [])" einen Platzhalter definiert.
Und dieser soll dann mittels "set(...)" befüllt werden?

Hast du den Platzhalter nach Lust und Laune so benannt oder hat das einen Zweck?

Jan S

Moderator


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Verfasst am: 12.09.2012, 23:21 Titel:

Hallo ExxE,

Nächster Versuch, jetzt habe ich auch Matlab zum Testen:

Code:

f=1;
omega=2*pi*f;
n=1;

lineH = [];
t = linspace(0,10,1000); % Ausserhalb der Schleifen

for n = linspace(1,5,5)
for phi = linspace(0, 2 * pi, 50)
x = sin(omega .* t);
y = sin(n * omega .* t + phi);
if isempty(lineH)
lineH = plot(x, y);
else
set(lineH, 'XData', x, 'YData', y);
end
pause(0.04)
end
end

Funktion ohne Link?

Der LINE oder PLOT Befehl gibt einen "Handle" zu dem erzeugten Objekt zurück. Danach kann man per SET die "Properties", also die Eigenschaften des Objektes ändern. Eine Liste der Properties bekommst Du mit:

Code:

get(lineH)

Funktion ohne Link?

Gruß, Jan

ExxE

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Verfasst am: 13.09.2012, 11:44 Titel:

Hallo Jan,

Danke, ich habe dein Programm getestet, es funktioniert auch sehr gut!

Nur verstehe ich nicht warum du die if-else Unterscheidung eingebaut hast.
Wenn ich das richtig verstehe, wird geprüft ob in "lineH" Werte vorhanden sind.
Wenn nicht, soll x über y geplottet werden.
Wenn schon, sollen die x und y Daten eingelesen werden.

Das könnte man aber auch weglassen(siehe Code unten).
Hast du das aus einem bestimmten Grund eingebaut?

Code:

clear, clc, clf
f=1;
omega=2*pi*f;
n=1;

lineH = [];
t = linspace(0,10,1000); % Ausserhalb der Schleifen

for n = linspace(1,5,5)
for phi = linspace(0, 2 * pi, 50)
x = sin(omega .* t);
y = sin(n * omega .* t + phi);
% if isempty(lineH)
lineH = plot(x, y);
% else
% set(lineH, 'XData', x, 'YData', y);
% end
pause(0.04)
end
end

Funktion ohne Link?

Lg, Thomas


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