...TD4TP4S2: L'affichage graphique et la fonction plot() ...

TD4/TP4S2 de la série no.2 du LCS

Développée par le charge de la matière Langage de Calcul Scientifique (LCS),Mr Bouklachi abbes doctorant en informatique.
Date : 01/12/ 2015

Planning : Ce travail est programmé  pour s’accomplir durant la semaine du 12/12 au 17/12/2015 Topiques: Apprendre à représenter les données graphiquement.
TD4S2 : Lire et comprendre la documentation des fonctions graphiques dans le help de MATLAB (Graphics).
TP4S2 : a) Reprendre le programme ‘démos de la fonction plot() cité à la figure 1, puis changer ses paramètres pour obtenir des traces avec de nouveaux légendes, couleurs, titres et labels. b)  Faites le trace des deux signaux en deux cadrans.    
Objectifs : Affichage de fonctions mathématiques. Le tracé d’une fonction telle que y=sin(t) s’effectue a l’aide de la fonction plot(). Cela commence par la définition d’un horizon temporel. Exemple : (t=0 :.1 :10), ce dernier est un vecteur avec un pas de .1, ce qui veut dire que chaque unité est divisée en 10 graduations. Donc, le vecteur t à 100 valeurs. Ensuite, avec l’instruction (y=sin(t)) on construit pour chaque valeur de t une valeur correspondante.
1.Affichage avec la fonction plot()
1.1.Démos1 de la fonction plot()
%Tracé de graphe de fonctions LCS :ST/S3/TP no. 4 :…plot()…
%.......Chargée de la matière: Bouklachi Abbes … Date : Le 1/12/2015.
t=0 :.1 :10 ;                                 %Définir un horizon temporel t de 100 valeurs.
y=sin(t) ;                                     %Pour chaque valeur de t on calcul son sinus y=sin(t).
plot(t,y,’k*’,t,2*y,’ko’) ;              %On trace deux fonctions y=sin(t) et y2=2*sin(t) avec une fonction plot().
legend(‘y=sin(t)’,’y=2*sin(t)’) ;   %La fonction legend() est utilisée pour référencer un tracé.
xlabel(‘x-->’) ; ylabel(‘y-->’)         % ces deux fonctions donne des labels pour les axes.  
title(‘plot() : UMBB/FS/ST/S3/LCS : Bouklachi Abbes/2015’);      %title donne un titre au tracé.
grid on;                                      %La fonction grid ajoute une grille au tracé
Figure 1 : Démos de la fonctions plot() : tp4s2.m
Ce démos est sauvegardé dans le fichier tp4s2.m son exécution au niveau de notre AGL est   présentée  a la figure no.3.

TD4S2: Suivez les étapes suivantes pour développer votre programme :

Consultez la documentation de la fonction plot avec >>doc plot, et lisez la documentation. Notez que le tracé de fonction a l’aide de la fonction plot() nous fait découvrir le domaine du  graphisme ‘Graphics’ dans le monde de l’informatique. Il y a une revue spécialisée parmi d’autres qui s’appelle Computer Graphics and Applications ‘CGA’ de IEEE. Beaucoup de personnes et d’entreprises ainsi que des laboratoires spécialisés font de la recherche dans ce domaine et produisent des produits a base du graphisme. Le logiciel 3DSMAX est bien connu dans le domaine de l’infographie.
Referez vous a la figure no.2, la documentation vous propose de consulter d’autres fonctions reliées au theme ‘Graphics’.  La documentation de MATLAB est bien structurée et présente le thème Graphics dans un thème séparé de MATLAB ainsi que dans Function References. C’est dans cette dernière citation qu’on trouve la documentation technique de la fonction plot() et des liens pour d’autres fonctions graphiques tels que : axis, bar, grid, hold, legend, line, lineSpec, loglog, plots, plotyy, semilogy, subplot, title, xlabel, xlim, ylabel, ylim, zlabel, zlim et stem.
Choisissez une ou deux fonctions et présentez nous des démos aux amphis, forum ElecShop, ou en séances de TD.

TP4S2: Suivez les étapes suivantes pour réaliser votre programme :

1. Sauvegardez les deux  programmes  tp4s2.m et tp4s2v2.m dans votre répertoire de travail,
2. Expérimentez le thème du trace avec ces deux programmes,
3. La documentation de la fonction plot() doit être consultée pour apprendre les premières notions graphiques ,
4. Découvrez les fonctions reliées au thème Graphics telles que : axis, bar, grid, hold, legend, line, lineSpec, loglog, plot3, plotyy, etc …
5. Faites plusieurs tracées sur la même fenêtre en exploitant la fonction hold,
6. Concevez une deuxième version de votre programme (tp4s2v2.m) selon votre propre imagination,
7. Rédigez un rapport de la série no.2 constitué des TD4TP4S2  et remettez-le à votre enseignant de TD/TP.
2.Affichage de fonctions mathématiques exponentielles en 2D et 3D
2.1.L’affichage de la fonction f(x,y)=exp(-x^2 –y^2) en 3D a l’aide de la fonction surf()
Nous présentons dans ce qui suit une démonstration de la fonction surf(X,Y,Z) pour afficher la fonction exponentielle f(x,y) = exp(-x^2 – y^2) dans le volume délimité par les intervalles : -2 < x < 2 , -2 < y < 2 , -0.5 < z < 0.5.
    Cependant il nous faut fabriquer a l’aide de la fonction meshgrid une matrice [X,Y]. Cette dernière aura des valeurs monotones est subdivisées en tissu écossais (générées par mesgrid(). Surf(X,Y,Z) nous affiche la fonction Z dans un volume 3D de telle manière qu’on aperçois une   distribution de la fonction exponentielle Z sur le volume délimité par les intervalles : -2 < x < 2 , -2 < y < 2 , -0.5 < z < 0.5.
2.2Demos de la fonction surf()
    Le programme tp4surf.m cité dans figure tp4surf.m liste a la figure 2, représente une application 3D de la fonction surf() et mesgrid().
2.2.Manipulation de l’affichage a l’aide de l’utilitaire graphique
Sélectionnez view::camera toolbar::orbit camera puis,
●A l’aide de la souris bougez la scène et relachez-la pour voir votre graphe 3D en animation continue.
●Sélectionnez view::camera toolbar::orbit scene light puis,
Bougez la souris puis relachez-la pour voir une animation d’illumination.
●

Exercice

: Écrire un programme qui affiche la fonction f(x)=exp(-x.^2) comme dans la figure 3. Utilisez la fonction plot() et meshgrid().