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Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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Pythonで等高線表示をしたいがxy座標系から極座標系への変換がうまくいかない

NMKN
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2回答

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242閲覧

投稿2022/12/05 04:01

前提

pythonで級数展開法におけるフーリエベッセルを用いた基底関数を求めようとしています。
基底関数を表した図を作る必要があるのですが極座標での表示がうまくいきません。

実現したいこと

xy座標系で表している現在の図を極座標系の図に変換したい

発生している問題・エラーメッセージ

xy座標系から虚構座標系にうまく変換されない

該当のソースコード

Python

1import numpy as np 2import matplotlib.pyplot as plt 3from scipy.special import jv 4 5fig = plt.figure() 6ax1 = fig.add_subplot(111) 7x = np.linspace(0, 4, 20) #等間隔で値を0~4まで20個作成 8y = np.linspace(0, 2*np.pi, 20) #等間隔で値を0~360まで20個作成 9x, y = np.meshgrid(x, y) #x,yからメッシュグリッドを作成 10def fz(x,y): #高さデータzを作る関数fz定義 11 return jv(1,x)*np.cos(y) 12z = fz(x,y) 13 14 15for d in range(360): 16 x1 = x*np.cos(np.radians(d)) 17 y1= y*np.sin(np.radians(d)) 18 19ax = plt.contour(x1,y1,z,colors='black') #等高線表示 20ax.clabel(fmt='%1.1f', fontsize=16) #等高線の値を表示 21ax = plt.contourf(x1,y1,z,cmap='rainbow') #等高線レベルに応じて色を塗る 22ax = plt.colorbar(label="contour level") #カラーバー表示 23plt.show() 24 25#x=rcosθ 26#y=rsinθ 27print(x1[0]) 28print(x[0])

試したこと

このコードではzの値を調べるためにxをr、yをθとして扱っています。そのままrとθをxy座標系でプロットすると図1のようになりました。目的は図2のような図を作ることです。
物理的にはxy座標系の関係は合っていそうなのであとはどのように極座標を適用するかであると考えています。私はx1=rcosθ、y1=rsinθとおいてその座標を適用させればいいのではと考えましたが、うまくいかず、x1の内容とxの内容を確認したところ、値がさほど変わっておらず、for文に問題があるのではと考えましたがどこがどのように問題なのか検討がつかない状態です。
図1
イメージ説明
図2
イメージ説明

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TakaiY

2022/12/05 04:11

matplotlibでの極座標グラフの表示について検索してみたことはありますか?
NMKN

2022/12/05 04:25

TakaiY様 検索はもちろんしています。polar=Trueなど試したのですがうまくいきませんでした。ただ当方、初学者なため検索結果をうまく活かせていない可能性はあります。

回答2

0

自己解決

for文で回さずそのまま表記することで可能でした。

Python

1fig = plt.figure() 2"""ax1 = fig.add_subplot(111,polar=True)""" 3ax1 = fig.add_subplot(111) 4x = np.linspace(0, 4, 20) #等間隔で値を0~4まで20個作成 5y = np.linspace(0, 2*np.pi, 20) #等間隔で値を0~360まで20個作成 6x, y = np.meshgrid(x, y) #x,yからメッシュグリッドを作成 7def fz(x,y): #高さデータzを作る関数fz定義 8 return jv(3,x)*np.sin(3*y) #ここで基底関数決める→jv(m,r)*cos or sin(mθ) 9z = fz(x,y) 10 11x1 = x*np.cos(y) 12y1= x*np.sin(y) 13 14ax = plt.contour(x1,y1,z,colors='black') #等高線表示 15ax.clabel(fmt='%1.1f', fontsize=16) #等高線の値を表示 16ax = plt.contourf(x1,y1,z,cmap='rainbow') #等高線レベルに応じて色を塗る 17ax = plt.colorbar(label="contour level") #カラーバー表示 18plt.show()

投稿2022/12/05 08:01

NMKN

総合スコア8

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0

極座標グラフの作成とのことなので「matplotlib 極座標」で検索して最初に出てきたサイトを紹介します。

https://qiita.com/haru1843/items/3227f11af32f28c4cf69

投稿2022/12/05 04:35

TakaiY

総合スコア10480

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