matlab三维数据绘图



3D数据绘制唇部图像主要由两部分构成，一个是唇部在X-Y平面的栅格，一个是根据相应Z轴的涂色。主要使用了matlab里meshgrid、surf和shading。 

1 使用meshgrid生成栅格

meshgrid(x,y)由向量x和向量y通过复制的方法产生绘制图形时所需的栅格数据点矩阵X、Y。该命令产生栅格数据方法为：将向量X作为矩阵X的一个行向量，并将向量X复制length(y)次，以构成栅格数据点X矩阵；同样，将向量y作为矩阵Y的一个列向量，并将向量y复制length(x)次，以构成栅格数据点Y矩阵。    

                 

                           

从图可以看出，在x、y平面生成数据栅格。

    但是，通过meshgrid这样生成的都是矩形区域，即根据Z轴涂色的基础就是底层是个矩形，绘制的是规则图像，如果绘制不规则图像，就要使用linspace函数，linspace函数形式为linspace(X1,X2,N),以X1为起始元素，X2为结尾元素，生成等间距的N个元素的列向量，其实整个生成过程都是通过插值完成的，N代表X1和X2之间插多少个数据。本实验中画图使用如下：

             [X,Y] = meshgrid(linspace(min(aa),max(a),300),linspace(min(b1),max(b),300));

2 surf绘制三维曲面

    通过上步绘完x和y的栅格后，就需要根据Z轴涂色以观察3维效果。Surf的格式为surf(x,y,z)，其中X和Y就是上步骤中生成的栅格数据，Z则是X和Y对应的Z轴数据，以此为根据涂色。

但是涂什么颜色就要靠colormap和shading

了，本实验只涂了灰色，所以代码如下：

                          surf(X,Y,Z);
                          shading interp;
                          colormap gray;

但是上面有个问题没有提到，怎么将Z和X、Y 的数据对应上呢，这个时候就要使用：

                  F = TriScatteredInterp(a,b,c);
                  Z = F(X,Y);

TriScatteredInterp就是将X、Y和Z的数据对应上。

       3 坐标轴设置

    本实验在坐标轴设置上，主要使用了两个特点，一个是使保存是不保存坐标轴，一个是设置坐标轴范围，分别使用代码如下：

           axis off  %使坐标轴消失
           %以下为设置坐标轴范围
           midX = (max(a) + min(aa))/2;
           midY = (max(bb) + min(b1))/2;
           midZ = (max(c) + min(c))/2;
           axis( [midX - 0.03,midX + 0.03,midY - 0.022,midY + 0.022,midZ - 0.015,midZ + 0.015]);

      4 视角view

    Surf画完图之后显示的并不是唇部的正面图，而是一个视点为方位角-37.5°,仰角30°的图像，通过旋转这个三维图，可以看到这个唇部的各个视角，第一眼呈现给观者的是个默认值，可通过view(az,el)定义呈现的视角，az表示方位角，EL

表示仰角。

                     view(2)  %投影到xy平面

      5 保存print

   最后画完图就需要保存图像了，使用print保存，其中通过‘-r9’可以设置保存图像的大小，代码如下：

                 print(gcf,'-djpeg','-r9',strcat(savepath,imageName));

    但是这样保存的图片会保存图片周围大量的空白区域，所以使用以下代码可以将空白区域去掉：

         set(gcf, 'PaperPositionMode', 'manual');
         set(gcf, 'PaperUnits', 'points');
         axis image;
         set(gca,'position',[0,0,1,1]);
         set(gcf, 'PaperPosition', [0 0 510 510]);
         set(gcf,'visible','off');

注：小细节使用hold on和hold off 

参考资料如下：

http://wenku.baidu.com/link?url=Sx3UxRAcH3LRXuV8qJLpZNlYdUJNLMUaaCTvwqL_VutjIMTfhopwvEWWjERPmDDs4YPwS9PxOSzfBY8s9fHF5Fj0BfoK5AZo8mafPDHrLau 

http://blog.macro2.org/2010-09/%e4%b8%8d%e8%a7%84%e5%88%99%e6%a0%b7%e6%9c%ac%e7%82%b9%e7%bb%98%e5%88%b6%e6%9b%b2%e9%9d%a2%e5%9b%be%e5%bd%a2-griddata%e7%af%87.html 

http://wenku.baidu.com/link?url=87rv4fqsxBYVIop_8G5IiWhcRy88ZQ8hRccVoqH4FWBJ56lQ6kjTPRc8cxtLdPa64xZnbhsiHF8P-gU7JKR2vM76QuDT_k-WMFjAdV8raZW

http://hi.baidu.com/skyliujk/item/68c10d4785adc5eebcf45148