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。
1.mesh plot surf meshz
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
plot3(xx, yy, zz); % 画出立体曲线图
surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图
meshz(xx, yy, zz); % 画出带围裙的立体网状图
四者区别如下:
mesh
plot
surf
meshz
用mesh画三维图,先要meshgrid,就是将xoy平面用你定义的x,y向量网格化,之后对每一个得到的点求其对应的函数值,最后用mesh将函数图像做出来,你如果还有不清楚的地方,可以在command window 下敲“doc mesh”或是“doc meshgrid” meshz是绘制带有“围裙”的网状图,只是图形的视觉效果与mesh不同
2.waterfall meshc surfc contour3 contour plot3
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:
要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks:
我们亦可对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:
>> peaks
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)
>> [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:
waterfall(x,y,z);
axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);
下列命令产生在y方向的水流效果:
waterfall(x',y',z');
axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);
meshc同时画出网状图与等高线:
meshc(x,y,z);
axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);
surfc同时画出曲面图与等高线:
surfc(x,y,z);
axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);
contour3画出曲面在三度空间中的等高线:
>> contour3(peaks,20)
>> 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:
亦可同时画出两条三度空间中的曲线:
t=linspace(0, 10*pi, 501);
plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t, t.*sin(t), t.*cos(t), -t);
转载自:http://cs.nju.edu.cn/yangxc/dcc2003.files/matlab1/matlabsimple/index-1.htm