使用MATLAB进行三维空间绘图

使用MATLAB进行三维空间绘图

三维图具有直观、立体的空间形象，容易使人形成总体的比较具体的三维印象，接近于现实.所以 对某些复杂的函数和数据集合，观看三维空间图片比起二维平面更易于理解，下面我们来看看matlab是怎么实现三维空间绘图的。

一个入门例程

为了现有一个直观的印象，先看一个小小的例程：

	clear;
	x=-10:.02:10;
	y=x;
	Z=(x).^2+(y).^2;
	subplot(1,2,1);
	plot3(x,y,Z);
	grid on;
	
	
	subplot(1,2,2);
	[xx,yy]=meshgrid(x,y);
	ZZ=(xx).^2+(yy).^2;
	mesh(xx,yy,ZZ);

运行效果图：

matlab中的mesh()函数

mesh函数用来绘制由线条框构成的曲面。格式为：

	mesh(X,Y,Z)

在X、Y、Z三个参数中，Z通常是X,Y的函数，即Z(X,Y)，函数功能就是生成由X，Y和Z指定的网格图，该网格图为三维曲面，有实色边颜色，无面颜色

matlab中的meshgrid()函数

meshgrid是MATLAB（一款应用软件）中用于生成网格采样点的函数，功能是
生成绘制3D图形所需的网格数据。在电脑进行绘图操作时， 需要大量的数据采样点，然后根据这些采样点来绘制出整个图形。在进行3D绘图时，涉及到x、y、z三组数据，而x、y这两组数据可以看做是在Oxy平面内对坐标进行采样得到的坐标对(x, y)，该函数在使用MATLAB进行3D图形绘制方面有广泛应用。

matlab中的plot3函数

plot3函数是matlab中的 3-D line绘图函数，有多种参数表现形式：

	plot3(X,Y,Z)
	plot3(X,Y,Z,LineSpec) 使用指定的线型、标记和颜色创建绘图
	plot3(X1,Y1,Z1,...,Xn,Yn,Zn)
	plot3(X1,Y1,Z1,LineSpec1,...,Xn,Yn,Zn,LineSpecn)
	plot3(tbl,xvar,yvar,zvar)

等等，需要的话可以参与matlab官方文档。plot3(X,Y,Z) 绘制三维空间中的由线段连接的一组坐标，请将 X、Y、Z 指定为相同长度的向量。

例程代码解释

在上面例程中，

	x=-10:.02:10;

x为取值范围-10到10，步长0.02的一组向量
y值范围和x相同，方向正交。

	[xx,yy]=meshgrid(x,y);

这里meshgrid（x，y）的作用是分别产生以向量x为行，向量y为列的两个大小相同的矩阵，其中x的行是从-10开始到10，每间隔0.02记下一个数据，并把这些数据集成矩阵X；同理y的列则是从-10到10，每间隔0.02记下一个数据，并集成为阵Y。两者的网格数据合并数据集即[xx,yy]。