matlab三維繪圖

1、三維線圖三維多邊形三維網(wǎng)格圖三維曲面圖三維柱面繪圖函數(shù) plot3()：主要用于繪制三維曲線，該函數(shù)的調(diào)用格式同plot（）函數(shù)類似。 調(diào)用格式為： plot3(X, Y, Z, LineSpec, PropertyName, Property Value) 調(diào)用該函數(shù)，繪制出通過一系列坐標(biāo)為X, Y, Z指定點(diǎn)的一條曲線。其中，X, Y, Z為第一到第三維數(shù)據(jù)，可以是向量，也可以是矩陣，但必須尺寸相等。 例題：繪制三維的螺旋曲線圖，其中x=sint, y=cos(2t),z=sint+cost，t的區(qū)間為0,2。程序如下：t=0:pi/50:2*pi;plot3(sin(t),cos(2*t

2、),sin(t)+cos(t),r,Linewidth,2) xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸) 利用plot3()函數(shù)可以繪制任意空間多邊形。 例如：繪制任意一個五邊形 x=-1 2 4 5 9;y=0 3 0 6 9;z=5 0 2 4 9; %所有頂點(diǎn)的x、y、z坐標(biāo) X=x,x(1);Y=y,y(1);Z=z,z(1); %為了形成閉合多變形 plot3(X,Y,Z) %顯示多變形 xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸)patch()和fill3()函數(shù)：產(chǎn)生一個或多個多邊形的填充區(qū)域。若多邊形沒有封閉，則patch()自動對它封

3、閉，其調(diào)用方式如下： patch(X,Y,Z,C)：C用于指定填充顏色。例題：利用patch()填充立方體的某幾個面。 X=0 1 1 0 0 0;1 1 0 0 1 1;1 1 0 0 1 1;0 1 1 0 0 0; Y=0 0 1 1 0 0;0 1 1 0 0 0;0 1 1 0 1 1;0 0 1 1 1 1; Z=0 0 0 0 0 1;0 0 0 0 0 1;1 1 1 1 0 1;1 1 1 1 0 1; plot3(X,Y,Z) patch(X(:,1),Y(:,1),Z(:,1),y) patch(X(:,4),Y(:,2),Z(:,1),b) patch(X(:,1),Y

4、(:,6),Z(:,6),g)xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸)所謂的網(wǎng)格圖，是指把相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來形成的網(wǎng)狀曲面。利用在x-y平面的矩形網(wǎng)格點(diǎn)上的z軸坐標(biāo)值，MATLAB定義了一個網(wǎng)格曲面。三維網(wǎng)格圖的形成原理為：在x-y平面上指定一個長方形區(qū)域，采用與坐標(biāo)軸平行的直線將其分格；計(jì)算矩形網(wǎng)格點(diǎn)上的函數(shù)值，即z軸的值，得到三維空間的數(shù)據(jù)點(diǎn)；將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)分別用于x-z或者平行面內(nèi)的曲線和處于y-z或者平行面內(nèi)的曲線連接起來，即形成網(wǎng)格圖。網(wǎng)格圖對顯示大型的數(shù)值矩陣很有用處。 mesh()函數(shù)，調(diào)用方式如下： mesh(X,Y,Z) ：繪制由X,Y,Z指定的網(wǎng)格曲

5、面，圖像的顏色由Z確定，即圖像的顏色與高度成正比。如果參數(shù)中，X和Y是向量，length（X）=n， length（Y）=m， size(Z)=m,n，則繪制的圖形中， X(j)，Y(i)，Z(i,j)為圖像中的各個節(jié)點(diǎn)。 mesh(Z)：默認(rèn)使用X=1:n 和Y=1:m，m,n=size(Z)，高度為Z，這是Z為定義在矩形區(qū)域的單值函數(shù)。即以Z的元素為z坐標(biāo)，元素對應(yīng)的矩陣的行和列分別為x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，繪制圖像。 mesh(X,Y,Z,C)：C為矩陣，圖像的顏色由C決定，MATLAB對C進(jìn)行線性變換，得到顏色映射表。如果X,Y,Z為矩陣，則矩陣維數(shù)與C相同。一般情況下，C=Z，即圖形顏色和網(wǎng)

6、格高度成正比。 meshgrid()函數(shù)：產(chǎn)生平面區(qū)域內(nèi)大小相同的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣。 調(diào)用格式：X,Y= meshgrid(x,y) 語句執(zhí)行后，矩陣X的每一行都是向量x，行數(shù)等于向量y的元素的個數(shù)，矩陣Y的每一列都是向量y，列數(shù)等于向量x的元素的個數(shù)。例題：繪制sin(R)/R函數(shù)的三維網(wǎng)格圖。程序如下：X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z) xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸) meshc()和meshz()函數(shù)，調(diào)用方式和mesh()相同。 meshc() ：在mesh(

7、)的基礎(chǔ)上增加了在 x-y平面上繪制曲面在z軸方向的等高線。 meshz() ：在mesh()的基礎(chǔ)上增加了邊界面屏蔽。例題：程序如下：x,y=meshgrid(-4:.5:4);z=sqrt(x.2+y.2);figure(1)meshc(z)figure(2)meshz(z) xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸)曲面圖就是把網(wǎng)格圖表面的網(wǎng)格圍城的小片區(qū)域用不同的顏色填充形成的彩色表面。除了網(wǎng)格線條間的空檔用顏色填充外，它和網(wǎng)格圖看起來是一樣的。surf()和mesh()函數(shù)的用法完全相同，所不同的地方就是著色，用surf()函數(shù)建立的圖形更具立體感。 surf(

8、)函數(shù)，調(diào)用方式如下： surf(X,Y,Z) ：繪制一個曲面圖，圖像的顏色由Z確定，即圖像的顏色與高度成正比。如果參數(shù)中，X和Y是向量，length（X）=n， length（Y）=m， size(Z)=m,n，則繪制的圖形中， X(j)，Y(i)，Z(i,j)為圖像中的各個節(jié)點(diǎn)。 surf (Z)：默認(rèn)使用X=1:n 和Y=1:m，m,n=size(Z)，高度為Z，這是Z為定義在矩形區(qū)域的單值函數(shù)。即以Z的元素為z坐標(biāo)，元素對應(yīng)的矩陣的行和列分別為x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，繪制圖像。 surf (X,Y,Z,C)：C為矩陣，圖像的顏色由C決定，MATLAB對C進(jìn)行線性變換，得到顏色映射表。如果X,Y

9、,Z為矩陣，則矩陣維數(shù)與C相同。一般情況下，C=Z，即圖形顏色和網(wǎng)格高度成正比。例題：繪制sin(R)/R函數(shù)的三維曲面圖。程序如下：X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;surf(X,Y,Z) xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸)例題：繪制多個球體，各球的中心離原點(diǎn)的距離由x、y、z值決定。程序如下：x,y,z=sphere;surf(x,y,z)hold onsurf(x+3,y-2,z)surf(x,y+1,z-3)daspect(1 1 1)xlabel(X軸) ylabel(Y軸) z

10、label(Z軸) surfc()函數(shù)：畫出具有基本等值線的曲線。 surfl()函數(shù)：畫出一個有亮度的曲線圖。 兩者不同之處： surfl()函數(shù)是根據(jù)光照模型進(jìn)行著色的，其著色原理是將環(huán)境光、散射光、鏡面反射光和漫射光混合在一起作為網(wǎng)格表面的顏色。例題：程序如下：X,Y,Z=peaks(30);figure(1)surfc(X,Y,Z)figure(2)surfl(X,Y,Z) cylinder()：畫柱面及旋轉(zhuǎn)曲面。 調(diào)用格式： X,Y,Z=cylinder(r,n) 其中，r為圓周半徑，n為圓周點(diǎn)數(shù)。Z的范圍是01，X,Y的范圍由r決定，即在01的高度上半徑為r的曲線繞Z軸旋轉(zhuǎn)后得到的點(diǎn)構(gòu)成X，Y。 X,Y,Z=cylinder(r) 默認(rèn)n=20。 X,Y,Z=cylinder() 默認(rèn)r=1，n=20。例題：繪制r=5的圓柱面。程序如下：x,y,z= cylinder( 5,50);surf(x,y,z); xlabel(X軸) ylabel(Y軸) zlabel(Z軸)例題：繪制一個花瓶。程序如下：t=0:pi/20:2*pi;x,y,z= cylinde