完整版009三维绘图Word格式.docx
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origin'
xlabel（'
X'
ylabel（'
Y'
zlabel（'
Z'
grid;
运行结果：
二．三维曲面
即二元函数z=f（x,y）的图像，定义域（x,y的范围）选XY平面上矩形区域，然后把矩形定义域分割成若干小矩形块（中间生成网格点），再根据函数在各个网格点上的取值（z值）绘制三维图形。
1．利用meshgrid函数分割定义域生成网格点
x=a:
dx:
b;
y=c:
dy:
d;
[X,Y]=meshgrid（x,y）;
当x=y时，可以写成meshgrid（x）
2．绘制三维曲面
mesh（）用来绘制三维网格图，而surf（）用来绘制三维曲面图，各线条之间的补面用颜色填充。
其调用格式为：
mesh（x,y,z,c）
surf（x,y,z,c）
一般x,y是两个一维向量,按照前面分析，z必须是二维矩阵【length（y）×
length（x）】；
c用于指定在不同高度下的颜色范围，默认c=z，即颜色的与图形的高度成正比。
例2
（1）mesh（）绘制三维网格图示例【线条有颜色，线条间补面无颜色】
x=0:
0.1:
[x,y]=meshgrid（x）;
z=sin（y）.*cos（x）;
mesh（x,y,z）;
x-axis'
）,ylabel（'
y-axis'
）,zlabel（'
z-axis'
mesh'
pause;
（2）surf（）绘制三维曲面图示例【线条都是黑色，线条间补面有颜色，且网格图线条颜色和补面颜色都是沿z轴按照图形高度变化的】
surf（x,y,z）;
surf'
（3）plot3（）绘制三维曲面图示例【三维曲线组合而成】
plot3（x,y,z）;
plot3-1'
3.特殊功能的mesh（）和surf（）函数【其用法类似】
meshc（）和surfc（）——在xy平面上绘制曲面在z轴方向的等高线；
meshz（）——在xy平面上绘制曲面的底座；
surfl（）——具有光照效果。
例3在xy平面内选择[-8,8]×
[-8,8]绘制函数，
[x,y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）;
z=sin（sqrt（x.^2+y.^2））./sqrt（x.^2+y.^2+eps）;
subplot（2,2,1）;
meshc（x,y,z）;
meshc'
subplot（2,2,2）;
meshz（x,y,z）;
meshz'
subplot（2,2,3）;
surfc（x,y,z）;
surfc'
subplot（2,2,4）;
surfl（x,y,z）;
title（'
surfl'
4．特殊的三维曲面
（1）[x,y,z]=sphere（n）;
mesh（x,y,z）
——单位球面【n默认是20，越大越圆滑】；
（2）[x,y,z]=cylinder（R,n）;
——柱面【R半径向量，n同上】
例：
cylinder（3）生成一个圆柱；
cylinder（[10,1]）生成一个圆锥；
pi/100:
4*pi;
R=sin（t）;
cylinder（R,30）生成一个正弦圆柱面。
（3）peaks函数，称为多峰函数，常用于三维曲面的演示。
例4绘制特殊三维曲面
pi/20:
[x,y,z]=cylinder（2+sin（t）,30）;
subplot（1,3,1）;
subplot（1,3,2）;
[x,y,z]=sphere;
subplot（1,3,3）;
[x,y,z]=peaks（30）;
meshz（x,y,z）;
5．其他三维图形
介绍二维图形时，曾提到条形图、杆图、饼图和填充图等特殊图形，它们还可以以三维形式出现，其函数分别为bar3（），stem3（），pie3（）和fill3（）
另外，还有瀑布图waterfall（），二维、三维等高线图contour（）和contour3（）
例5
（1）绘制魔方阵的三维条形图;
（2）以三维杆图形式绘制曲线y=2sinx;
（3）已知x＝[2347,1827,2043,3025]，绘制三维饼图
（4）用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形
bar3（magic（4））;
y=2*sin（0:
pi/10:
2*pi）;
stem3（y）;
pie3（[2347,1827,2043,3025]）;
fill3（rand（3,5）,rand（3,5）,rand（3,5）,'
y'
例6绘制多峰函数的瀑布图和等高线图。
subplot（1,2,1）;
[X,Y,Z]=peaks（30）;
waterfall（X,Y,Z）;
XX'
YY'
ZZ'
subplot（1,2,2）;
contour3（X,Y,Z,12,'
k'
%其中12代表高度的等级数
xlabel（'
三．三维图形的精细处理
1．视点处理
现实世界里从不同的角度观察物体，所看到的物体形状是不一样的。
Matlab提供了设置视点的view（）函数：
view（az,el）
其中az为方位角，el为仰角，均以度为单位。
系统默认的为方位角为-37.5度，仰角30度。
例7从不同视点绘制多峰函数曲面
mesh（peaks）;
view（-37.5,30）;
1'
view（0,90）;
2'
view（90,0）;
3'
view（-7,-10）;
4'
2．色彩处理
（1）色图——设置当前图形窗的着色。
colormap（m×
3矩阵）;
或colormap（系统预定义色图名）;
（2）浓淡处理
shading+faceted（默认，立体感强）/interp（细腻）
（3）透明控制——例如alpha（0.5）表示半透明
（4）灯光设置light（）与照明设置lighting（）【略】
3．图形的裁剪处理
Matlab中用NaN表示“非数”，将图形中需要裁剪部分对应的函数值设置成NaN，这样在绘制图形时，函数值为NaN的部分将不显示出来，从而达到对图形进行裁剪的目的。
例8绘制两个球面，其中一个在另一个里面，将外面的球裁掉一部分，以便能看到里面的球。
[x,y,z]=sphere（25）;
%生成外面的大球
z1=z;
z1（:
1:
4）=NaN;
%将大球裁去一部分
c1=ones（size（z1））;
surf（3*x,3*y,3*z1,c1）;
%生成里面的小球
holdon
z2=z;
c2=2*ones（size（z2））;
c2（:
4）=3*ones（size（c2（:
4）））;
surf（1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2）;
colormap（[010;
0.500;
100]）;
gridon
holdoff
四．隐函数作图——ezplot函数（见上节）
其他隐函数绘图还有，ezpolar，ezcontour，ezplot3，ezmesh，ezmeshc，ezsurf，ezsurfc
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