ILNumerics 曲面图中的颜色范围

Question

我正在使用 ILNumerics 生成曲面图。

我想使用平面阴影颜色图（即颜色范围）而不是平滑阴影颜色图（即每个像素都有自己的颜色）。

ILNumerics 可以做到这一点吗？

平面阴影图和彩条图例示例：

Smooth-Shaded 曲面图和彩条图例示例：

Answer 1

您可以创建一个显示平面着色行为的颜色图。只需复制公共颜色图中存在的关键点，以便对分配相同颜色的一系列颜色数据进行建模。

平面阴影颜色图的工作原理

根据documentation，颜色图的关键点由 5 列组成：一个“位置”和 4 个颜色值 (RGBA)。为了对“平面”着色颜色图进行建模，请将两个关键点“几乎”完全重叠放置，将第一个关键点设置为下一个较低范围的颜色，将第二个关键点设置为下一个较高范围的颜色。因此，颜色范围由分配了相同颜色的两个关键点建模。

我在上面的段落中写了“几乎”，因为我认为您必须在两个范围的边缘之间至少留下一个微小的间隙 - 希望没有实际的颜色数据值会达到那个间隙。但似乎根本不需要间隙，并且可以为两个关键点完全相同赋予相同的值。但是你在排序时必须小心：不要混合颜色（ILMath.sort() 中的快速排序不稳定！）

在以下示例中，从Colormaps.Jet 创建平面阴影颜色图：

Keypoints for Colormaps.Jet (original, interpolating)
<Single> [6,5]
[0]:          0          0          0     0,5625          1 
[1]:     0,1094          0          0     0,9375          1 
[2]:     0,3594          0     0,9375          1          1 
[3]:     0,6094     0,9375          1     0,0625          1 
[4]:     0,8594          1     0,0625          0          1 
[5]:          1     0,5000          0          0          1 

由此衍生的平面着色版本：

Colormaps.Jet - flat shading version
<Single> [11,5]
[0]:          0          0          0     0,5625          1 
[1]:     0,1094          0          0     0,5625          1 
[2]:     0,1094          0          0     0,9375          1 
[3]:     0,3594          0          0     0,9375          1 
[4]:     0,3594          0     0,9375          1          1 
[5]:     0,6094          0     0,9375          1          1 
[6]:     0,6094     0,9375          1     0,0625          1 
[7]:     0,8594     0,9375          1     0,0625          1 
[8]:     0,8594          1     0,0625          0          1 
[9]:     1,0000          1     0,0625          0          1 
[10]:          1     0,5000          0          0          1 

如您所见，我在CreateFlatShadedColormap() 中犯了一个错误：永远不会使用 (0.5,0,0,1) 的最后一个关键点。我会把它留作练习来解决这个问题...... ;)

全平面阴影示例

private void ilPanel1_Load(object sender, EventArgs e) {
    ILArray<float> A = ILMath.tosingle(ILSpecialData.terrain["0:400;0:400"]);
    // derive a 'flat shaded' colormap from Jet colormap
    var cm = new ILColormap(Colormaps.Jet);
    ILArray<float> cmData = cm.Data;
    cmData.a = Computation.CreateFlatShadedColormap(cmData);
    cm.SetData(cmData); 
    // display interpolating colormap
    ilPanel1.Scene.Add(new ILPlotCube() { 
        Plots = {
            new ILSurface(A, colormap: Colormaps.Jet) {
                Children = { new ILColorbar() },
                Wireframe = { Visible = false }
            }
        }, 
        ScreenRect = new RectangleF(0,-0.05f,1,0.6f)
    }); 

    // display flat shading colormap
    ilPanel1.Scene.Add(new ILPlotCube() {
        Plots = {
            new ILSurface(A, colormap: cm) {
                Children = { new ILColorbar() },
                Wireframe = { Visible = false }
            }
        },
        ScreenRect = new RectangleF(0, 0.40f, 1, 0.6f)
    }); 

}

private class Computation : ILMath {
    public static ILRetArray<float> CreateFlatShadedColormap(ILInArray<float> cm) {
        using (ILScope.Enter(cm)) {
            // create array large enough to hold new colormap
            ILArray<float> ret = zeros<float>(cm.S[0] * 2 - 1, cm.S[1]);
            // copy the original
            ret[r(0, cm.S[0] - 1), full] = cm; 
            // double original keypoints, give small offset (may not even be needed?) 
            ret[r(cm.S[0], end), 0] = cm[r(1, end), 0] - epsf;
            ret[r(cm.S[0], end), r(1, end)] = cm[r(0, end - 1), r(1, end)];
            // reorder to sort keypoints in ascending order
            ILArray<int> I = 1;
            sort(ret[full, 0], Indices: I);
            return ret[I, full];
        }

    }

结果

Answer 2

这是不可能的。 ILNumerics 中的曲面图总是在网格点之间插入颜色。对于其他着色模型，您必须创建自己的表面类。