按密度指定顫抖矢量顏色

Question

我有一些向量具有已定義的位置和方向。我可以通過使用下面的代碼顯示它們在空間：

theta = [pi/2,-pi/2,pi/2,pi/2,pi/2,pi/2,pi/2]; 
r = 0.25; % magnitude (length) of arrow to plot 
x = [4,3.5,3.75,4.5,8,10,12]; y = [8.5,8.2,8.3,8,9,10,8]; 
u = r * cos(theta); % convert polar (theta,r) to cartesian 
v = r * sin(theta); 
h = quiver(x,y,u,v,'linewidth',2); 
set(gca, 'XLim', [2 15], 'YLim', [4 15]); 

正如從圖像清晰，在某些地區箭頭的數量比其他地方更多。我想按顏色顯示箭頭，其中每種顏色代表箭頭的密度。

任何人都可以幫助我做到這一點？如果存在顯示局部密度的連續背景色，這也是一個很好的解決方案。

Answer 1

編輯：下面是根據點的密度爲圖的背景着色的一些選項。我正在編輯這個到我的答案的頂部，因爲它實際上回答你的問題 - 單獨着色基於密度的quiver箭頭！

x = rand(200,1)*10; y = rand(200,1)*10; % Set up random points 
r = 1; u = r * cos(x); v = r * sin(y); % Quiver directions 
colormap winter; c = colormap;   % Set colourmap and assign to matrix 
% Get density of points broken into a 10x10 grid 
[n,~,~,binX,binY] = histcounts2(x,y,[10,10]);  
% Get colour based on histogram density and chosen colormap colours 
col = c(ceil(n(sub2ind(size(n), binX, binY))/max(n(:))*size(c,1)),:); 
figure; hold on; 
% Each quiver point must be plotted individually (slow!) because colours can 
% only be applied to individual quivers. This could be sped up by plotting 
% all of the same colour at once. 
for ii = 1:size(x,1); 
    quiver(x(ii),y(ii),u(ii),v(ii),0,'color',col(ii,:)); 
end 

輸出：

注意：不像下面的例子，因爲你需要它太返回窗口索引，你不能使用hist3。您可以嘗試使用this File Exchange函數來實現相同的結果（未經測試）。

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下面是使用hist3得到密度（在這個例子中我使用10×10網格，作爲調用hist3時指定）的選項。然後使用pcolor來顯示密度，並使用shading interp來平滑顏色。

注：hist3需要統計& ML工具箱，如果你有Matlab的2015B或更新您可以改用標準函數histcounts2(x,y)。

% Generate points and quiver directions 
x = rand(200,1)*10; y = rand(200,1)*10; 
u = r * cos(x); v = r * sin(y); 
% Get density of points, format for input to pcolor 
n = hist3([x,y],[10,10]); % Get density of points broken into a 10x10 grid 
colx = linspace(min(x),max(x),size(n,1)+1); 
coly = linspace(min(y),max(y),size(n,1)+1); 
n = n'; n(size(n,2)+1,size(n,1)+1) = 0; 
% Plot 
figure 
pcolor(colx,coly,n) % Density plot 
hold on; colorbar; % Hold on for next plot and show colour bar key 
quiver(x,y,u,v,'r') % Quiver plot 
shading interp  % Smooth plot colours 

輸出：

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編輯：使色彩更加柔和

您可以控制使用colormap的顏色。這可能是默認設置之一，或者您可以創建一個RGB三元組的自定義地圖，並擁有您想要的任何顏色！下面是一個例子，只需在上面的代碼的最後調用colormap bone;：

在自定義顏色的地圖，你可以使色彩更加柔和/少形成鮮明對比。

此外，您可以使用caxis來縮放圖的顏色軸！只需撥打

caxis([0,2*max(n(:))]); 

在上述代碼的最後加倍最大色彩圖值。你可以調整2，從而獲得所需的結果：

Answer 2

這看起來方式不太花哨，但指定一定數量的x軸的垃圾箱的箭頭顏色箭頭數量的功能

close all; 
cm=colormap; 

theta = [pi/2,-pi/2,pi/2,pi/2,pi/2,pi/2,pi/2]; 
r = 0.25; % magnitude (length) of arrow to plot 
x = [4,3.5,3.75,4.5,8,10,12]; y = [8.5,8.2,8.3,8,9,10,8]; 

[n,c]=hist(x,5); %count arroes in bins 

u = r * cos(theta); % convert polar (theta,r) to cartesian 
v = r * sin(theta); 

figure;hold on 

for ii=1:numel(n) %quiver bin by bin 
if n(ii)>0 
if ii==1 
wx=find(x<(c(ii)+(c(ii+1) - c(ii))/2)); %Which X to plot 
elseif ii==numel(n) 
wx=find(x>c(numel(n)-1)); 
else 
wx=find((x>(c(ii)-(c(ii)-c(ii-1))/2)).*(x<(c(ii+1)-(c(ii+1)-c(ii))/2))); 
end 

indCol=ceil((size(cm,1)*n(ii)-0)/max(n));%color propto density of arrows %in this bin 
col = cm(indCol,:);%color for this bin 

h = quiver(x(wx),y(wx),u(wx),v(wx),0,'linewidth',2,'color',col); 

end 
end 

colorbar 
caxis([0 max(n)])