MATLAB的教程(4)[转载]

路过

MATLAB 程式设计与应用  


张智星  


3.基本XYZ立体绘图命令   


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。   


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<图片>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   

<图片>  


surf和mesh的用法类似：   


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   

surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图   

<图片>  



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：   

<图片>  

要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks：   


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)   



<图片>  


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：   


[x,y,z]=peaks;   

meshz(x,y,z);   

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);   

<图片>  


waterfall可在x方向或y方向产生水流效果：   


[x,y,z]=peaks;   

waterfall(x,y,z);   

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);   

<图片>  


下列命令产生在y方向的水流效果：   


[x,y,z]=peaks;   

waterfall(x',y',z');   

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);   

<图片>  


meshc同时画出网状图与等高线：   


[x,y,z]=peaks;   

meshc(x,y,z);   

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);   

<图片>  


surfc同时画出曲面图与等高线：   


[x,y,z]=peaks;   

surfc(x,y,z);   

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);   

<图片>  


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]);   

<图片>  


contour画出曲面等高线在XY平面的投影：   


contour(peaks, 20);   

<图片>  


plot3可画出三度空间中的曲线：   


t=linspace(0,20*pi, 501);   

plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t);   

<图片>  


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);   

<图片>