Matplot3D for Java

public class MobiusStripDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        GridMeshProcessor processer = new GridMeshProcessor();

        Matplot3D4JMgr matPlot3DMgr = new Matplot3D4JMgr(processer);

        GridMeshMapper f = new GridMeshMapper() {

            public Point3D f(double d1, double d2) {

                double sita = d1;
                double offset = d2;

                double baseR = 12;// радиус

                double r = 3.6 * Math.cos(sita * 3 / 2) + baseR;

                double fai;// угол поворота

                fai = sita * 1.75;// угол поворота равен углу ориентации * 1,75

                double x = (r + (offset * Math.cos(fai))) * Math.cos(sita);
                double y = (r + (offset * Math.cos(fai))) * Math.sin(sита);
                double z = offset * Math.sin(fai) + 3.6 * Math.sin(sita * 3 / 2);

                return new Point3D(x, y, z);
            }

            public void setAdditionalPrar(Object additionalprar) {}
        };

        double[] sita = FunctionSpaceUtil.lineSpace(0, Math.PI * 4, 300);

        double[] offset = FunctionSpaceUtil.lineSpace(-3.1, 3.1, 5);

        processer.addData(f, sita, offset, "1",new TopBottomColorStyle(ColorStyle.DEFAULT_COLORS_REVERSE_ARRAY) ,1f);

        matPlot3DMgr.setCoordianteSysShowType(matPlot3DMgr.COORDINATE_SYS_ALWAYS_FURTHER);
        matPlot3DMgr.setTitle("Mobius strip demo");

        matPlot3DMgr.show();
    }
}

public class SimpleVectorFieldDemo {
    public static void main(String[] args) {

        VectorFieldProcessor processer = new VectorFieldProcessor();

        Matplot3D4JMgr matPlot3DMgr = new Matplot3D4JMgr(processer);

        Vector3D v1 = new Vector3D(1, 0, 0);
        Vector3D v2 = new Vector3D(-0.1, 0, 0);
        Vector3D vNull = new Vector3D(0, 0, 0);

        class MyMapper1 implements Point3dVector3dMapper {
            public Vector3D f(Point3D p) {
                if (p.y() > 0) {
                    return v1;
                } else {
                    return vNull;
                }
            }

            public void setAdditionalPrar(Object additionalprar) {}
        }

        class MyMapper2 implements Point3dVector3dMapper {
            public Vector3D f(Point3D p) {
                if (p.y() < 0) {
                    return v2;
                } else {
                    return vNull;
                }
            }

            public void setAdditionalPrar(Object additionalprar) {}
        }

        processer.addData(new MyMapper1(), "1",

``` **Цвет.КРАСНЫЙ, новый Диапазон(-9, 9), новый Диапазон(-9, 9), новый Диапазон(-9, 9));**

    **processer.addData(новый MyMapper2(), "2", Цвет.СИНИЙ, новый Диапазон(-9, 9), новый Диапазон(-9, 9), новый Диапазон(-9, 9));**  

    List<Point3D> seeds = new ArrayList<Point3D>();

    for (double z = -9; z <= 9; z += 1.2) {
        for (double y = -9; y <= 9; y += 1.2) {
            seeds.add(new Point3D(0, y, z));
        }
    }

    processer.setPropertyToAll("seeds", seeds);
    processer.setPropertyToAll("alphaNoise", 0.0);

    matPlot3DMgr.setTitle("Векторное поле линий потока");
    matPlot3DMgr.setAppearanceTheme(Matplot3D4JMgr.APPEARANCE_THEME_DARK);

    matPlot3DMgr.setCoordianteSysShowType(Matplot3D4JMgr.COORDINATE_SYS_ALWAYS_FURTHER);

    matPlot3DMgr.showMotion(-1, 15, 0);
}

public class FunctionSurfaceDemo {

    public static void main(String[] args) {

        DataGridProcessor processor = new DataGridProcessor();

        final Matplot3D4JMgr mgr=new Matplot3D4JMgr(processor);     

        //Определяем двумерную функцию, в соответствии с xy значениями вычисляем y значения
        Function f = new Function() {
            public Double f(double x, double y) {
                return Math.sin(y * x / 2.2) * 0.8;
            }
        };

        double pi = Math.PI;

        //Добавляем двумерную функцию в обработчик, устанавливаем диапазоны отображения XY и количество сегментов выборки
        Range rangeX = new Range(-1.5 * pi, 1.5 * pi);
        Range rangeY = new Range(-1.5 * pi, 1.5 * pi);

        // Добавляем двумерную функцию в обработчик, задаём диапазоны отображения X и Y и количество сегментов выборки
        processor.addData(FunctionSpaceUtil.getDataByFunction(f, rangeX, rangeY, 60, 60), "", rangeX, rangeY, new TopBottomColorStyle(Colors.Jet), 1f);

        processor.setPropertyToAll("isDoubleSide", true);

        mgr.setScaleZ(1.5);
        mgr.setScaleX(1.3);
        mgr.setScaleY(1.3);

        mgr.setElevation(1.3);
        mgr.setAzimuth(1.1);

        mgr.setTitle("Demo : Построение функции поверхности [ z = 0.8 * sin(y*x/2.2)]");

        mgr.setCoordianteSysShowType(mgr.COORDINATE_SYS_ALWAYS_FURTHER);

        mgr.show();
    }
} 

public class ContourDataGridDemo {
    public static void main(String[] args) {
        
        ContourDataGridProcessor processor = new ContourDataGridProcessor();
        
        Matplot3D4JMgr mgr=new Matplot3D4JMgr(processor);       
        
        //=======================================
        //Подготавливаем ваши данные о высоте, это двумерный массив Double. Представляет равномерно распределенные точки сетки, значения массива представляют высоту
        //Данные обычно поступают из конкретных приложений, использующих нерегулярные функции данных, таких как данные DEM о рельефе местности в определенной области
        //Следующий код создает некоторые фиктивные данные для демонстрации того, как их использовать
        
        Double[][] datas=new Double[100][100];
        
        for(int i=0;i<datas.length;i++) {
            for(int j=0;j<datas[0].length;j++) {
        
                datas[i][j]=-0.1*Math.pow(100d-i-j,2)+1000;
                
            }
        }

        //=======================================
        //Подготовьте ваши отображаемые данные values, это двумерный массив Double, представляющий равномерно распределенные точки сетки. Значения массива представляют собой не xyz, а четвертое измерение скалярных данных
        //Распределение строк и столбцов values может не совпадать с datas, но рекомендуется, чтобы они совпадали для оптимизации эффекта отображения
        //Следующий код создаёт некоторые фиктивные данные, чтобы продемонстрировать, как их использовать
        
        Double[][] values=new Double[50][50];
        for(int i=0;i<values.length;i++) {
            for(int j=0;j<values[0].length;j++) {
                double temp=Math.sqrt(Math.pow(i-25d,2)+Math.pow(j-25d,2));
                values[i][j]=temp;
            }
        }

        Color baseColor=Color.GRAY;//Облако требует основного цвета
        
        processor.addData(datas, values,baseColor, "my_name", new Range(0, 100), new Range(100, 200), 20, 20, 1f);
        
        processor.setClose3DObject(true);//Устанавливаем, является ли это замкнутым трехмерным объектом

        mgr.setCoordianteSysShowType(Matplot3D4JMgr.COORDINATE_SYS_ALWAYS_FURTHER);
        
        mgr.setScaleX(5);
        mgr.setScaleY(5);
        mgr.setScaleZ(0.2);

        mgr.setTitle("Простой пример облачной поверхности");
        
        mgr.show();
    }
}

public class BarsDemo {
``` **public static void main(String[] args)**

    BarProcessor processor = new BarProcessor();

    Matplot3D4JMgr mgr = new Matplot3D4JMgr(processor);

    // ===========================================
    // Здесь готовится данные
    Double[][] ds1 = { { 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 },
        { 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0 }, { 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0 } };

    Color c1 = Color.RED;
    Color c2 = Color.GREEN;
    Color c3 = new Color(80, 80, 255);

    Color[][] colors = { { c1, c1, c1, c1, c1, c1, c1, c1 }, { c2, c2, c2, c2, c2, c2, c2, c2 },
        { c3, c3, c3, c3, c3, c3, c3, c3 } };

    Color ce = Color.BLACK;

    Color[][] ecolors = { { ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce }, { ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce },
        { ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce, ce } };

    processor.addData("Проект 1", ds1, colors, ecolors);


    processor.setBarWidthX(2);
    processor.setBarWidthY(2);

    processor.setxSpace(0.2);
    processor.setySpace(1);
    processor.setSpaceInGroup(0.3);

    // Пользовательский ярлык панели легенды
    KeyLabelLegend legend = new KeyLabelLegend();
    legend.put("Проект A", c1);
    legend.put("Проект B", c2);
    legend.put("Проект C", c3);

    mgr.addLegend(legend);

    mgr.setScaleZ(1.5);
    mgr.setScaleX(1.3);

    mgr.setTitle("Гистограмма");

    mgr.setElevation(0.2);
    mgr.setAzimuth(2.2);

    mgr.setOutlineAntiAliasing(false);// Можно отключить контур сглаживания

    mgr.show();
}

**Водопадная диаграмма**

Водопадная диаграмма — это тип диаграммы, который используется для отображения изменений в значениях данных с течением времени. Она похожа на гистограмму, но вместо того чтобы показывать значения в виде столбцов, она показывает их в виде вертикальных линий, которые начинаются и заканчиваются на разных уровнях.

Это простой пример кода:

    Waterfall3DProcessor processer = new Waterfall3DProcessor();
    Matplot3D4JMgr mgr = new Matplot3D4JMgr(processer);

    int stepC = 300;
    double step = 0.05;

    processer.setGroupSpacing(1);// Установить интервал равным 1

    // Первая группа фигур
    List<Point2D.Double> li1 = new ArrayList<Point2D.Double>();

    for (int i = 0; i < stepC; i++) {
        li1.add(new Point2D.Double(i * step, Math.sin(i * step)));
    }

    processer.addData("Item 1", null, li1);

    // Вторая группа фигур
    List<Point2D.Double> li2 = new ArrayList<Point2D.Double>();

    for (int i = 0; i < stepC; i++) {
        li2.add(new Point2D.Double(i * step, Math.cos(i * step)));
    }

    processer.addData("Item 2", null, li2);

    processer.setBaseZ(-1); 

    mgr.setScaleZ(1.5);

    mgr.show();
}

**Точечная диаграмма рассеяния**

Точечная диаграмма рассеяния — это график, который отображает точки данных на плоскости. Точки могут представлять собой отдельные наблюдения или группы наблюдений. Диаграмма может использоваться для визуализации распределения данных, выявления тенденций и закономерностей, а также для сравнения групп данных.

Это простой пример кода:

public static void main(String[] args) throws Exception {

    ScatterDataProcessor processor = new ScatterDataProcessor();

    final Matplot3D4JMgr mgr=new Matplot3D4JMgr(processor);     

    //*************************************************************//
    // Здесь готовятся данные, объекты Point3D помещаются в контейнер List<Point3D>
    // prepare your data here

    List<Point3D> dos1=new ArrayList<Point3D>();
    List<Point3D> dos2=new ArrayList<Point3D>();
    List<Point3D> dos3=new ArrayList<Point3D>();

    Random ram=new Random();

    for(int i=0;i<100;i++) {

        dos1.add(new Point3D(ram.nextDouble()+1,ram.nextDouble(),ram.nextDouble()+1));
        dos2.add(new Point3D(ram.nextDouble()+1,ram.nextDouble()+1,ram.nextDouble()));
        dos3.add(new Point3D(ram.nextDouble(),ram.nextDouble()+1,ram.nextDouble()));
    }

    // Добавить первую группу данных
    processor.addData("Item 1", dos1);

    // Добавить вторую группу данных
    processor.addData("Item 2", dos2);

    // Добавить третью группу данных
    processor.addData("Item 3", dos3);

    processer.setPropertyToAll("isShowEdge", true);

    mgr.setTitle("Диаграмма рассеяния точек");

    // Координатная плоскость не будет перекрывать данные
    mgr. setCoordianteSysShowType( Matplot3D4JMgr.COORDINATE_SYS_ALWAYS_FURTHER);

**}**

public class SimpleElementsDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        Simple3DElementProcessor processor = new Simple3DElementProcessor();

        final Matplot3D4JMgr mgr=new Matplot3D4JMgr(processor);     
        
        processor.addSphere(new Point3D(-1.5,1.5,0 ), 1,39,20, Color.YELLOW);
        
        processor.addCuboid(new Point3D(1.5,1.5,0 ), 1.3,1.5,1.7, Color.GREEN);

        processor.addCone(new Point3D(-1.5,-1.5,-0.9 ), new Point3D(-1.5,-1.5,1.0 ),1,30, Color.RED);
        
        processor.addCylinder(new Point3D(1.5,-1.5,-0.9 ), new Point3D(1.5,-1.5,1.0 ),1,30, Color.BLUE);

        mgr.setTitle("Простые геометрические тела");

        mgr.show();
    }
}
 

public class CurveDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
        CurveProcessor processor = new CurveProcessor();

        final Matplot3D4JMgr mgr=new Matplot3D4JMgr(processor);     
        
        List<Point3D> list=new ArrayList<Point3D>();
        
        list.add(new Point3D(0, 0, 0));
        list.add(new Point3D(0, 0, 1));
        list.add(new Point3D(1, 0, 1));
        list.add(new Point3D(1, 0.3, 0));
        list.add(new Point3D(1, 0.7, 0));
        list.add(new Point3D(1, 1, 1));
        list.add(new Point3D(0, 1, 1));
        list.add(new Point3D(0, 1, 0));
        
        processor.addData(list, "Ломаная A", Color.RED, 1);

        mgr.setTitle("Трёхмерная ломаная линия");
        
        mgr.setElevation(0.06);
        mgr.setAzimuth(0.36);

        mgr.show();
    }
}