MATLAB-立体绘图命令详解

简介: MATLAB-立体绘图命令详解

基本XYZ立体绘图命令


在科学目视表示(Scientific visualization)中,三度空间的立体图是一个非常重要的技巧。本章将介绍MATLAB基本XYZ三度空间的各项绘图命令。

mesh和plot是三度空间立体绘图的基本命令,mesh可画出立体网状图,plot则可画出立体曲面图,两者产生的图形都会依高度而有不同颜色。

下列命令可画出由函数 形成的立体网状图:

x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点
y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点
[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵
zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 计算函数值,zz也是21x21的矩阵
mesh(xx, yy, zz); % 画出立体网状图

surf和mesh的用法类似:


x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点
y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点
[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵
zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 计算函数值,zz也是21x21的矩阵
surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图

为了方便测试立体绘图,MATLAB提供了一个peaks函数,可产生一个凹凸有致的曲面,包含了三个局部极大点及三个局部极小点,其方程式为:

z = 3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2) - (y+1).^2) ...
- 10*(x/5 - x.^3 - y.^5).*exp(-x.^2-y.^2) ...
- 1/3*exp(-(x+1).^2 - y.^2)

要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks:

亦可对peaks函数取点,再以各种不同方法进行绘图meshz可将曲面加上围裙:

[x,y,z]=peaks;
meshz(x,y,z);
axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

waterfall可在x方向或y方向产生水流效果:

1. [x,y,z]=peaks;
2. waterfall(x,y,z);
3. axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

下列命令产生在y方向的水流效果:

1. [x,y,z]=peaks;
2. waterfall(x',y',z');
3. axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

meshc同时画出网状图与等高线:

1. [x,y,z]=peaks;
2. meshc(x,y,z);
3. axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

surfc同时画出曲面图与等高线:

1. [x,y,z]=peaks;
2. surfc(x,y,z);
3. axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

contour3画出曲面在三度空间中的等高线:

1. contour3(peaks, 20);
2. axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

contour画出曲面等高线在XY平面的投影:

contour(peaks, 20);

plot3可画出三度空间中的曲线:

1. t=linspace(0,20*pi, 501);
2. plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t);

亦可同时画出两条三度空间中的曲线:

1. t=linspace(0, 10*pi, 501);
2. plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t, t.*sin(t), t.*cos
SURFL的z-参数。看z-参数的确定平滑涂色效果(定义变化方向)surfl(p,z);z=(n1,n2,n3)。           
clf;
x= -0.5:0.3:2.5;y=-0.5:0.3:2;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
p=(4+X.^2/9+Y.^2/4);;
%cm=[1 0 0;0 1 0;0 0 1];
%colormap(cm)
subplot(2,2,1);surfl(p,[1,0,0])
subplot(2,2,2);surfl(p,[0,1,0])
subplot(2,2,3);surfl(p,[0,0,1])
subplot(2,2,4);surfl(p,[1,1,0])
(4) 辅助图视效果
*1)视角定义view(az,el)
clf;x= -1.5:0.2:1.5;y=-1:0.2:1;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
p=sqrt(4-X.^2/9-Y.^2/4);
subplot(2,2,1);surfl(p);view(30,30)
shading interp
subplot(2,2,2);surfl(p);view(90,10)
shading interp
subplot(2,2,3);surfl(p);view(-10,-10)
shading interp
subplot(2,2,4);surfl(p);view(140,60)
shading interp  
*2)surfl光照模式与光照角度设置, surfl(x,y,z,d,s,k)指令中s 与k 参数
d:见(3)
s:确定光照角度;z=(sx,sy,sz);默认光照角度是观察角逆时针方向45度
k::光照模式:确定强度
       ka:背景光          kd:漫射光        ks:定向光        spread:扩散光
例:
clf;x= -1.5:0.2:1.5;y=-1:0.2:1;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
Z=sqrt(4-X.^2/9-Y.^2/4);
view(45,45)
subplot(2,2,1);surfl(X,Y,Z, [0,45],[.1 .6 .4 10]);
shading interp
subplot(2,2,2);surfl(X,Y,Z, [20,45],[.3 .6 .4 10]);
shading interp
subplot(2,2,3);surfl(X,Y,Z, [40,45],[.6 .6 .4 10]);
shading interp
subplot(2,2,4);surfl(X,Y,Z, [60,45],[.9 .6 .4 10]);
shading interp
*3) 图视放大 zoom on ;zoom off; zoom
*鼠标点击变焦(左键放大;右键盘缩小)
*鼠标拖拉变焦
t=-16:0.1:16;
x=sin(t.*10).*(t.^2);
plot(t,x,'r-')
zoom on    
4. 超维图形表达
(1) 三维色彩表达(色轴;图象的色彩维)
clf
a=ones(20);
a1=2*ones(13);
a2=3*ones(7);
a3=4*ones(2);
a(4:16,4:16)=a1;
a(7:13,7:13)=a2;
a(10:11,10:11)=a3;
subplot(2,1,1)
meshc(a)
subplot(2,1,2)
pcolor(a)
colorbar('horiz')
colormap(hsv)
% shading interp
(2) 四维色彩表达(色轴;图象的色彩维)
clf
x=-5:0.1:5;
y=-5:0.25:5;
z=-5:0.25:5;
n=length(x);
[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z);
V=(-X.^2-Y.^2-Z.^2);
xi=[-4,-2,0,2,4];
yi=0.5;
zi=-0.5;
subplot(2,1,1);
slice(x,y,z,V,xi,yi,zi);
colorbar('horiz');
view([45,45]);
shading interp
xi=[0];
subplot(2,1,2);
slice(x,y,z,V,xi,yi,zi);
view([30,45]);
shading interp    
目录
相关文章
|
8月前
|
编解码 资源调度
MATLAB | 绘图配色第九期带高斯分布的直方图
MATLAB | 绘图配色第九期带高斯分布的直方图
91 0
|
8月前
|
编解码
MATLAB | 科研绘图第十一期动态趋势图
MATLAB | 科研绘图第十一期动态趋势图
76 0
|
8月前
|
存储 编解码
MATLAB | 科研绘图第十八期散点密度图
MATLAB | 科研绘图第十八期散点密度图
234 0
|
8月前
|
编解码
MATLAB | 科研绘图第十三期表示散点分布的双柱状统计图
MATLAB | 科研绘图第十三期表示散点分布的双柱状统计图
53 0
|
8月前
|
编解码
MATLAB | 科研绘图第十七期双Y轴图
MATLAB | 科研绘图第十七期双Y轴图
94 0
|
5月前
matlab绘图之plot使用
matlab绘图之plot使用
49 0
|
8月前
|
移动开发
MATLAB | SCI绘图配色第1期 | 点线图 | 刺客伍六七之暗影宿命第1集
MATLAB | SCI绘图配色第1期 | 点线图 | 刺客伍六七之暗影宿命第1集
191 0
|
7月前
|
数据处理
MATLAB 论文绘图规范标注
MATLAB 论文绘图规范标注
|
8月前
|
编解码
MATLAB | SCI 绘图配色第 2 期 | 三维柱状图 | 画江湖之不良人
MATLAB | SCI 绘图配色第 2 期 | 三维柱状图 | 画江湖之不良人
135 0
|
8月前
|
编解码
MATLAB | SCI绘图配色第三期 | 二维柱状图 | 一人之下
MATLAB | SCI绘图配色第三期 | 二维柱状图 | 一人之下
136 0