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matlab 三维绘制

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

1. mesh(Z)语句

mesh(Z)语句可以给出矩阵Z元素的三维消隐图,网络表面由Z坐标点定义,与前面叙述的x-y平面的线格相同,图形由邻近的点连接而成.它可用来显示用其它方式难以输出的包含大量数据的大型矩阵,也可用来绘制Z变量函数.

显示两变量的函数Z=f(x,y),第一步需产生特定的行和列的x-y矩阵.然后计算函数在各网格点上的值.最后用mesh函数输出.

下面我们绘制sin(r)/r函数的图形.建立图形用以下方法:

x=-10:1:10;

y=x\';

x=ones(size(y))*x;

y=y*ones(size(y))\';

R=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;

z=sin(R)./R;

mesh(z)       %%试运行mesh(x,y,z),看看与mesh(z)有什么不同之处?

各语句的意义是:首先建立行向量x,列向量y;然后按向量的长度建立1-矩阵;用向量乘以产生的1-矩阵,生成网格矩阵,它们的值对应于x-y坐标平面;接下来计算各网格点的半径;最后计算函数值矩阵Z.用mesh函数即可以得到图形.

第一条语句x的赋值为定义域,在其上估计函数;第三条语句建立一个重复行的x矩阵,第四条语句产生y的响应,第五条语句产生矩阵R(其元素为各网格点到原点的距离).用mesh方法结果如上.

另外,上述命令系列中的前4行可用以下一条命令替代:

[x, y]=meshgrid(-10:1:10)

2 meshc用法

meshc与函数mesh的调用方式相同,只是该函数在mesh的基础上又增加了绘制相应等高线的功能.下面来看一个meshc的例子:

[x,y]=meshgrid([-4:.5:4]);

z=sqrt(x.^2+y.^2);

meshc(z)       %%试运行meshc(x,y,z),看看与meshc(z)有什么不同之处?

函数meshz与mesh的调用方式也相同,不同的是该函数在mesh函数的作用之上增加了屏蔽作用,即增加了边界面屏蔽.例如:

[x,y]=meshgrid([-4:.5:4]);

z=sqrt(x.^2+y.^2);

meshz(z)       %%试运行meshz(x,y,z),看看与meshz(z)有什么不同之处?

3 surf函数也是Matlab中常用的三维绘图函数.其调用格式如下:

surf(x,y,z,c)

输入参数的设置与mesh相同,不同的是mesh函数绘制的是一网格图,而surf绘制的是着色的三维表面.Matlab语言对表面进行着色的方法是,在得到相应网格后,对每一网格依据该网格所代表的节点的色值(由变量c控制),来定义这一网格的颜色.若不输入c,则默认为c=z.

我们看下面的例子:

%绘制地球表面的气温分布示意图.

[a,b,c]=sphere(40);

t=abs(c);    %求绝对值

surf(a,b,c,t);

axis equal

colormap(\'hot\')

 

坐标轴的控制函数axis,调用格式如下:

axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax])

用此命令可以控制坐标轴的范围.

axis相关的几条常用命令还有:

axis auto              自动模式,使得图形的坐标范围满足图中一切图元素

axis equal                   严格控制各坐标的分度使其相等

axis square           使绘图区为正方形

axis on                恢复对坐标轴的一切设置

axis off               取消对坐标轴的一切设置

axis manual         以当前的坐标限制图形的绘制

 

2)grid on在图形中绘制坐标网格.

grid off取消坐标网格.

 

3)xlabel, ylabel, zlabel分别为x轴, y轴, z轴添加标注.title为图形添加标题.

以上函数的调用格式大同小异,我们以xlabel为例进行介绍:

xlabel(\'标注文本\',\'属性1\',\'属性值1\',\'属性2\',\'属性值2\',…)

这里的属性是标注文本的属性,包括字体大小、字体名、字体粗细等.

 

例如:

[x, y]=meshgrid(-10:1:10);

R=sqrt(x.^2+y.^2);

z=-cos(R);

mesh(x,y,z)

xlabel(\'x\in[-4,4]\',\'fontweight\',\'bold\');

ylabel(\'y\in[-4,4]\',\'fontweight\',\'bold\');

zlabel(\'z=-cos(sqrt(x^2+y^2))\',\'fontweight\',\'bold\');

 学习了这几个函数的使用,我想应该就够了,其他的函数可以到用的时候查阅。


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