R deSolve -绘制时间演化pde

Question

假设我们有一个pde，它描述了变量y(t，x)随时间t和空间x的演变，我想在三维图(t，x，y)上画出它的演化图。使用deSolve，我可以解决这个问题，但我不知道如何获得这样的图。

deSolve包指令中的示例如下，其中y是蚜虫、t=0、...,200和x=1，...,60：

library(deSolve)

Aphid <- function(t, APHIDS, parameters) {
deltax <- c (0.5, rep(1, numboxes - 1), 0.5)
Flux <- -D * diff(c(0, APHIDS, 0)) / deltax
dAPHIDS <- -diff(Flux) / delx + APHIDS * r
list(dAPHIDS )
}

D <- 0.3 # m2/day diffusion rate
r <- 0.01 # /day net growth rate
delx <- 1 # m thickness of boxes
numboxes <- 60
Distance <- seq(from = 0.5, by = delx, length.out = numboxes)

APHIDS <- rep(0, times = numboxes)
APHIDS[30:31] <- 1
state <- c(APHIDS = APHIDS) # initialise state variables

times <-seq(0, 200, by = 1)
out <- ode.1D(state, times, Aphid, parms = 0, nspec = 1, names = "Aphid")

"out“生成一个包含我们需要的所有数据的矩阵，t，y(x1)，y(x2)，.y(x60).如何生成表面图来显示y在(t，x)中的演化和可变性？

Answer 1

根据使用包的不同，方式也会发生一些变化。但是你可以用很小的成本完成它，因为out[,-1]是绘制曲面的理想的矩阵形式。我展示了两个使用rgl和plot3D包的示例。

out2 <- out[,-1]
AphID  <- 1:ncol(out2)

library(rgl)
persp3d(times, AphID, out2, col="gray50", zlab="y")
 # If you want to change color with value of Z-axis
 # persp3d(times, AphID, out2, zlab="y", col=topo.colors(256)[cut(c(out2), 256)])

library(plot3D)
mat <- mesh(times, AphID)
surf3D(mat$x, mat$y, out2, bty="f", ticktype="detailed", xlab="times", ylab="AphID", zlab="y")

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