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本文重点介绍matlab五种图形绘制方法的后三种。
一、网格图形绘制
以绘制函数z=f(x,y)三维网格图为例，下面为绘制步骤：
x = x1:dx:x2; y = y1:dy:y2;
2.构成xoy平面上的自变量采样格点矩阵
1） 利用“格点”矩阵生成原理生成矩阵
X = ones(size(y))*x; Y = y*ones(size(x));
2） 利用meshgrid命令生成“格点”矩阵
[X,Y] = meshgrid(x,y);
3.计算在自变量采样“格点”上的函数值
1） mesh(X,Y,X)
2） mesh(Z)
3） mesh(X,Y,Z,C)
4） mesh(X,Y,Z,’PropertyName’,PropertyValue,...)
实例：绘制
的图像，并作定义域的裁剪。
clear,clf,
a = -1;b = 1;c = -15;d = 15;n = 20;eps1 = 0.01;
x = linspace(a,b,n);y = linspace(c,d,n);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
% 计算函数值z，并做函数的定义域剪裁
for i = 1:n
for j = 1:n
if(1-X(i,j))<eps1 || X(i,j) - Y(i,j) < eps1
Z(i,j) = NaN;
else
Z(i,j) = 1000*sqrt(1 - X(i,j))^-1.*log(X(i,j)-Y(i,j));
end
end
end
% 画定义域边界线
zz = -20*ones(1,n);plot3(x,x,zz),grid on,hold on
mesh(X,Y,Z)
view([-56.5 38]);
xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),zlabel(‘z’),box on
结果：
二、曲面图形绘制
曲面图形的绘制使用surf函数完成，与mesh函数类似。
surf函数使用方式：
1）surf(X,Y,X)
2）surf(Z)
3）surf(X,Y,Z,C)
4）surf(X,Y,Z,’PropertyName’,PropertyValue,...)
实例：绘制圆锥体
曲面。
clc,clear,close all
X = -10:1:10;
Y = -10:1:10;
[X,Y] = meshgrid(X,Y);
Z = sqrt(X.^2 + Y.^2);
surf(X,Y,Z)
xlabel(‘x’)
ylabel(‘y’)
zlabel(‘z’)
box on
axis tight
colormap(lines)
shading interp
set(gca,‘Ydir’,‘reverse’);
set(gcf,‘color’,‘w’);
结果：
三、特殊图形绘制
Matlab对于不同的三维曲面的绘制提供了不同的画图函数，如slice切片函数、quiver3三维箭头标记函数、sphere等。下面以绘制空间曲线及其运动为例抛砖引玉：
已知空间曲线的方程为：
% 空间曲线的绘制
clc,clear,close all
t = 00:0.1:1.5; % 设置运动时间
% 给定曲线方程
x = t.^2;
y = (2/3)*t.^3;
z = (6/4)*t.^4-(1/3)*t.^3;
plot3(x,y,x,‘r.-’),hold on,grid on
% 计算各方向梯度
Vx = gradient(x);
Vy = gradient(y);
Vz = gradient(z);
% 绘制速度矢量图
quiver3(x,y,z,Vx,Vy,Vz);
xlabel(‘x’)
ylabel(‘y’)
zlabel(‘z’)
结果：
欢迎探讨。
