在matlab中绘制一堆3d线的最有效方法

Question

我需要在matlab中绘制一条3d线列表.最快的方法是什么？我目前正在做类似的事情

%edges is a MX2 matrix, holding the list of edges
%points are the vertices' coordinates
hold on; %so all the lines will be saved
for i=1:size(edges,1)
    a=edges(i,1); %get first point's index
    b=edges(i,2); %get second point's index
    p=[points(:,a) points(:,b)]; %construct a 3X2 matrix out of the 2 points
    plot3(p(1,:),p(2,:),p(3,:)); %plot a line
end

但是这不仅在实际循环期间变慢,而且在最后,当我尝试使用拖动和旋转工具旋转它时,得到的绘图非常缓慢且反应迟钝.

我知道使用opengl等相同的情节会运行得更快......

Answer 1

您可以使用LINE低级功能,NaN用于绘制为单独的段:

%# sample graph vertices and edges (similar to your data)
[adj,XYZ] = bucky;
[r c] = find(adj);
edges = [r c];      %# M-by-2 matrix holding the vertex indices
points = XYZ';      %# 3-by-N matrix of points X/Y/Z coordinates

%# build a list of separated lines
e = edges';
e(end+1,:) = 1;
e = e(:);
p = points(:,e);
p(:,3:3:end) = NaN;

figure
h = line(p(1,:), p(2,:), p(3,:));
view(3)

这非常有效,因为它创建了一个单行对象.现在您可以自定义该行,但它仅限于为整个行提供一种颜色:

set(h, 'Color',[.4 .4 1], 'Marker','.', 'MarkerSize',10, ...
    'MarkerFaceColor','g', 'MarkerEdgeColor','g')

根据评论,如果您希望图中的每条边都是指定颜色,请考虑以下代码.它涉及使用SURFACE功能:

p = p';                      %'# transpose the above p for convenience
clr = (1:size(p,1))';        %'# for each edge, color index in current colormap
figure
surface(p(:,[1 1]), p(:,[2 2]), p(:,[3 3]), [clr clr], ...
    'EdgeColor','flat', 'FaceColor','none')
colormap( hsv(numel(clr)) )  %# specify your colormap here
view(3)

Answer 2

我认为你可以做这样的事情（注意 - 大脑编译的代码......）

figure;
patch('faces', edges, 'vertices', points, 'edgecolor', 'b');
axis equal;

其中edges应该是Nx2索引矩阵，并且points应该是Mx3坐标矩阵（数组的转置points）。

根据我的经验，patch直接调用比重复调用plot.

举个例子，使用我的（诚然是老的！）MATLAB 7.1 生成 1000 个随机生成的线段的时间如下：

1. 调用patch：0.03秒。
2. 通话时间plot：0.5秒。

编辑：让边缘颜色表现出您想要的效果（指定每个边缘单一颜色）的一种方法是引入重复的顶点，如下所示：

这解决了边缘颜色只能通过顶点颜色数据间接指定的问题。如果我们只依赖于顶点颜色，那么共享一个公共顶点的所有边可能最终都会分配给该顶点的颜色 - 请查看此处的“平坦”边缘颜色描述。

%% a "star" shape, so that we can really see what's going on 
%% with the edge colours!!
pp = [0,0,0; 1,-1,0; 1,1,0; -1,1,0; -1,-1,0];
ee = [1,2; 1,3; 1,4; 1,5];

%% important - only 1 colour known per edge, not per vertex!!
cc = (1:size(ee,1))'; 

%% setup a new set of vertices/edges/colours with duplicate vertices
%% so that each edge gets it's correct colour
nnum = 0;
pnew = zeros(2 * size(ee, 1), 3); %% new vertices
enew = zeros(1 * size(ee, 1), 2); %% new edge indices
cnew = zeros(2 * size(ee, 1), 1); %% new edge colours - via vertices
for j = 1 : size(ee, 1)
    n1 = ee(j, 1); %% old edge indices
    n2 = ee(j, 2);
    enew(j, 1) = nnum + 1; %% new edge indicies into pnew
    enew(j, 2) = nnum + 2;
    pnew(nnum + 1, :) = pp(n1, :); %% create duplicate vertices
    pnew(nnum + 2, :) = pp(n2, :);
    cnew(nnum + 1) = cc(j); %% map single edge colour onto both vertices
    cnew(nnum + 2) = cc(j);
    nnum = nnum + 2;
end

%% Draw the set efficiently via patch
tic
figure;
hold on;
patch('faces', enew, 'vertices', pnew, 'facevertexcdata', cnew, ...
    'edgecolor', 'flat', 'facecolor', 'none');
plot(pnew(:,1), pnew(:,2), 'b.');
axis equal;
toc

如果 MATLAB 允许您直接指定边缘颜色数据，那就更好了 - 但它似乎不支持这一点......

希望这可以帮助。