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MATLAB グラフのインパクトのある可視化（可触化）

Last updated at 2019-08-19Posted at 2019-08-19

MATLAB っていろんな可視化があるよね。

　例えば、何かしらの実験結果とか計算結果とかをこんなロゴ風に出力できたときは「MATLAB のグラフィック綺麗！」「なんだかとってもいい感じ！」って感動できますよね。

　他にもインタラクティブな可視化とか、お絵かきMATLABとか、MATLABの可視化に関するステキな記事がありますね。

ただし、何事も見慣れてしまうと効果的じゃない。

　いつも同じフォーマットの結果を見ていると、感動以前に何も感じなくなってしまいます。ああ、あの人は MATLAB で図を作ったんだろうな、ジャイアンツっぽい色だし。テカってるし。くらいの感覚。

　マンネリってやつですね。

昔の（かえって新しい）表現方法を使ってみよう。

　今の時代に古典的な可視化ができるようにしてみるとインパクトがあるはず。ということでこんなプログラムを作りました。

legoplot.m

function legoplot(M,varargin)
% 3-D のメッシュ表示をレゴで作る設計図です。
%
% こんな感じに使ってください。
% legoplot(membrane * 24)
%
% ※ 24 は、ブロックの高さです。

f = figure(10698);
f.Name = 'LEGO設計図';
f.NumberTitle = 'off';


m = round(M);

cmap = parula(max(m(:))-min(m(:))+1);

sli = uicontrol('Style','Slider');
sli.Units = 'normalized';
sli.Position = [0.04 0.04 0.9 0.04];
sli.Max = max(m(:));
sli.Min = min(m(:));
sli.Value = sli.Max;
sli.SliderStep = 1/(sli.Max - sli.Min)*[1 1];
sli.Callback = @slider_callback;

pop = uicontrol('Style','popup');
pop.String = {'できるだけ薄め','2マスくらい','極厚'};
pop.Units = 'normalized';
pop.Position = [0.7 0.9 0.2 0.1];
pop.Value = 2;
pop.Callback = @slider_callback;

chk = uicontrol('Style','checkbox');
chk.String = '回転';
chk.Units = 'normalized';
chk.Position = [0.2 0.9 0.2 0.1];
chk.Callback = @chk_fun;

a1 = subplot(1,2,1);
bar3_plot(m)
a1.OuterPosition = [0 0 0.5 1];
a2 = subplot(1,2,2);
image_plot(m);
a2.OuterPosition = [0.5 0 0.5 1];

t = timer;
t.ExecutionMode = 'fixedRate';
t.Period = 0.01;
t.TimerFcn = @ax_rot;

    function slider_callback(~,~)
        [as,el] = view(a1);
        mm = m;
        if sli.Value < 0
            mm(mm >= 0) = NaN;
            mm(mm < sli.Value) = sli.Value;
            image_plot(mm,2);
        else
            mm(mm <= 0) = NaN;
            mm(mm > sli.Value) = sli.Value;
            image_plot(mm);
        end
        bar3_plot(mm,[as,el])
    end

    function bar3_plot(m,varargin)
        b = bar3(a1,m,1);
        hold(a1,'on')
        
        for k = 1:length(b)
            zdata = b(k).ZData;
            b(k).CData = zdata;
        end
        hold(a1,'off')
        
        colormap(a1,[cmap; 1 0 0])
        axis(a1,'equal')
        axis(a1,'off')
        if nargin == 2
            view(a1,[varargin{1}])
        end
    end

    function image_plot(m,varargin)
        if pop.Value == 1
            D = 1.5;
        elseif pop.Value == 2
            D = 2.3;
        else
            D = 5;
        end
        if nargin == 1
            p = m == max(m(:));
            z = bwdist(~p) > 0 & bwdist(~p) < D;
            imshow(z,'Parent',a2)
        else
            p = m == min(m(:));
            z = bwdist(~p) > 0 & bwdist(~p) < D;
            imshow(z,'Parent',a2)
        end
        axis(a2,'on')
        [x,y] = size(z);
        xticks(a2,0.5:x)
        yticks(a2,0.5:y)
        axis(a2,'equal')
        xticklabels(a2,{})
        yticklabels(a2,{})
        xlim(a2,[0.5 x+0.5])
        ylim(a2,[0.5 y+0.5])
        view(a2,[0 90])
        grid(a2,'on')
        colormap(a2,[1 1 1;cmap(round(sli.Value) - sli.Min + 1,:)])
    end

    function ax_rot(varargin)
        [as,el] = view(a1);
        view(a1,as+0.2,el)
    end

    function chk_fun(varargin)
        if chk.Value
            start(t)
        else
            stop(t)
        end
    end

f.CloseRequestFcn = @legoClose;
    function legoClose(varargin)
        stop(t)
        closereq
    end

% test
if nargin >= 2
    vec = sli.Min:sli.Max;
    [yoko,tate] = size(M);
    BW = false(yoko,tate,length(vec));
    for ix = 1:length(vec)
        sli.Value = vec(ix);
        slider_callback();
        drawnow
        BW(:,:,ix) = a2.Children.CData;
    end
    iptsetpref('VolumeViewerUseHardware',false);
    volumeViewer(BW)
    iptsetpref('VolumeViewerUseHardware',true);
end

end