MATLAB7.8.0中绘制三维图形的函数是哪个?
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发布时间：2022-04-25 04:26
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时间：2023-10-25 19:52
§4.2 三维作图
§4.2.1 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=-8:.5:8;
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．
图4.2.1三维消隐图
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(-8:0.5:8)
§4.2.2与mesh相关的几个函数
(1) 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？
我们可以得到图形：
图4.2.2.1 meshc 图
地面上的圆圈就是上面图形的等高线．
(2) 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？
我们得到图形：
图4.2.2.2 meshz 图
§4.2.3 其它的几个三维绘图函数
(1) 在Matlab中有一个专门绘制圆球体的函数sphere，其调用格式如下：
[x,y,z]=sphere(n)
此函数生成三个(n+1)×(n+1)阶的矩阵，再利用函数surf(x,y,z)可生成单位球面．
[x,y,z]=sphere 此形式使用了默认值n=20
sphere(n) 只绘制球面图，不返回值．
运行下面程序：
sphere(30);
axis square;
我们得到球体图形：
图4.2.3.1 球面图
若只输入sphere画图，则是默认了n=20的情况．
(2) 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')
我们可以得到图形如下：
图4.2.3.2 等温线示意图
§4.2.4图形的控制与修饰
(1) 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．
与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*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(-4:.2:4);
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');
title('旋转曲面','fontsize',15,'fontweight','bold','fontname','隶书');
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时间：2023-10-25 19:53
