《MATLAB基础》实验8报告1.docx

1、MATLAB基础实验8报告1评分大理学院实验报告20142015学年度第 2 学期 课程名称 MATLAB基础 实验名称 图像二维与三维可视化2 专业班级 2013级生物医学工程 姓 名 学 号 实验日期 2014年12月15日 实验地点 工科楼503 一、 实验目的MATLAB提供了强大的图形处理功能，本次实验旨在使学生熟悉和掌握应有的MATLAB实现二维图形和三维图形的绘制和控制与表现方法。 二、实验环境 1、硬件配置：计算机： Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.80 GHz 2.81GHz,1.00GB的内存 2、软件环境：MATLAB 7.0三、实验内容1. 根据

2、绘制平面曲线，并分析参数a对其形状的影响。2.完成以下各题，将答案写入实验报告，并在机器上运行结果验证(1)绘制三维圆柱螺旋线，要求给出相应的坐标轴和标题附加标注，螺旋线为蓝色虚线。（2），当x和y的取值范围均为-3到3时，用建立子窗口的方法在同一个图形窗口中绘制出三维线图，网线图，表面图和带渲染效果的表面图。四、实验结果与分析 （包括实验原理、数据的准备、运行过程分析、源程序（代码）、图形图象界面等）一、 实验原理：1.二维数据曲线图（1） 绘制单根二维曲线plot(x,y)；（2） 绘制多根二维曲线plot(x,y)当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制多根不同颜色的曲线。当x,y

3、是同维矩阵时，则以x,y对应元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的数列。（3） 含有多个输入参数的plot函数plot(x1,y1,x2,y2,.,xn,yn)（4） 具有两个纵坐标度的图形plotyy(x1,y1,x2,y2)2.图形标注与坐标控制（1）title(图形名称)（2）xlabel(x轴说明)（3）ylabel(y轴说明)（4）text(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)3.图形窗口的分割subplot(m,n,p)4.三维曲线plot3(x1,y1,z1,选项1，x2,y2,选项2，.,xn,yn,zn,选项n)5.三维曲面Mesh(x,y,

4、z,c)与surf(x,y,z,c)。一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围。二、数据的准备、运行及分析 %第一题%第一次从键盘输入a的值时，a取-5到5之间的数a=input(a=)%用input 从键盘输入a的值z=x2/a2+y2/(25-a2)-1;%把1移到方程x2/a2+y2/(25-a2)=1的左边，并整理为z=x2/a2+y2/(25-a2)-1subplot(2,2,1)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，1表示在第一个区域中绘制图像ezplot(z,-5 5)%ezplot：符号绘图函数，在图

5、形窗口绘出函数的图形。x,y都取-5到5title(椭圆1)%给图形加标题xlabel(x取-5至5)%给x轴加说明ylabel(y取-5至5)%给y轴加说明,并自动旋转90度%第二次从键盘输入a的值时，a取-5到5之间的数a=input(a=)%用input 从键盘输入a的值z=x2/a2+y2/(25-a2)-1;%把1移到方程x2/a2+y2/(25-a2)=1的左边，并整理为z=x2/a2+y2/(25-a2)-1subplot(2,2,2)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，2表示在第二个区域中绘制图像ezplot(z,-5 5)%ezplot：符号绘图函数，在图形窗口绘出函数的图

6、形。x,y都取-5到5title(椭圆2)%给图形加标题xlabel(x取-5至5)%给x轴加说明ylabel(y取-5至5)%给y轴加说明,并自动旋转90度%第三次从键盘输入a的值时，a取-20到20之间的数a=input(a=)%用input 从键盘输入a的值z=x2/a2+y2/(25-a2)-1;%把1移到方程x2/a2+y2/(25-a2)=1的左边，并整理为z=x2/a2+y2/(25-a2)-1subplot(2,2,3)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，3表示在第三个区域中绘制图像ezplot(z,-20 20)%ezplot：符号绘图函数，在图形窗口绘出函数的图形。x,y

7、都取-20到20title(双曲线1)%给图形加标题xlabel(x取-20至20)%给x轴加说明ylabel(y取-20至20)%给y轴加说明,并自动旋转90度%第四次从键盘输入a的值时，a取-20到20之间的数a=input(a=)%用input 从键盘输入a的值z=x2/a2+y2/(25-a2)-1;%把1移到方程x2/a2+y2/(25-a2)=1的左边，并整理为z=x2/a2+y2/(25-a2)-1subplot(2,2,4)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，4表示在第四个区域中绘制图像ezplot(z,-20 20)%ezplot：符号绘图函数，在图形窗口绘出函数的图形。x

8、,y都取-20到20title(双曲线2)%给图形加标题xlabel(x取-20至20)%给x轴加说明ylabel(y取-20至20)%给y轴加说明,并自动旋转90度a=-2%从键盘输入a=-2a = -2a=3%从键盘输入a=3a = 3a=-10%从键盘输入a=-10a = -10a=15%从键盘输入a=15a = 15第一题图形结论及图像分析：上图都是a取不同值时所产生的，由此可知：当所取的a的绝对值小于5时，图像为椭圆；当所取的a的绝对值大于5时，图像为双曲线。%第二题（1）t=0:pi/10:10*pi;%t取值0到10*pi,步长pi/10plot3(sin(t),cos(t),t

9、,b-)%plot3:绘制三维曲线，b:蓝色；-：虚线grid on%显示当前坐标轴下的网格线axis square%设置坐标系为等长坐标系，各坐标轴的刻度根据数据范围自动选择title(三维圆柱螺旋线)%给整个图像加标题xlabel(x=sin(t)%给横坐标轴加说明ylabel(y=cos(t)%给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度zlabel(z=t)%给z轴加说明第二题（1）的图结论及图像分析：当t的步长取得较小时，图形比较密集，看不出所设置的虚线效果，所以，在此t的步长取大点好。用grid on在坐标轴下显示网格线更具有立体效果。%第二题（2）x=-3:0.5:3;%x取值-3到3，步

10、长0.5y=-3:0.5:3;%y取值-3到3，步长0.5X,Y=meshgrid(x,y);%讲x和y指定的区域转化为数组X和Y,X的行为x的复制，Y的列为y的复制Z=Y+X.*exp(-X.2-Y.2);%此式即为z=y+x.*exp(-x.2-y.2),其中使用点乘，点方subplot(2,2,1)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，1表示在第一个区域中绘制图像plot3(X,Y,Z)%plot3:绘制三维线图title(三维线图)%给整个图像加标题xlabel(x=-3:0.5:3)%给横坐标轴加说明ylabel(y=-3:0.5:3)%给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度zlabel

11、(Z=Y+X.*exp(-X.2-Y.2)%给z轴加说明subplot(2,2,2)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，最后一个2表示在第二个区域中绘制图像mesh(X,Y,Z)%mesh：绘制三维网格图title(网线图)%给整个图像加标题xlabel(x=-3:0.5:3)%给横坐标轴加说明ylabel(x=-3:0.5:3)%给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度zlabel(Z=Y+X.*exp(-X.2-Y.2)%给z轴加说明subplot(2,2,3)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，3表示在第三个区域中绘制图像surf(X,Y,Z)%surf:绘制三维表面图title(表面图)

12、%给整个图像加标题xlabel(x=-3:0.5:3)%给横坐标轴加说明ylabel(y=-3:0.5:3)%给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度zlabel(Z=Y+X.*exp(-X.2-Y.2)%给z轴加说明subplot(2,2,4)%2,2表示将图像分为2x2个子区域，4表示在第四个区域中绘制图像surf(X,Y,Z)%surf:绘制三维表面图shading interp%进行色彩的插值处理，使色彩平滑过渡title(带渲染效果的表面图)%给整个图像加标题xlabel(x=-3:0.5:3)%给横坐标轴加说明ylabel(y=-3:0.5:3)%给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度zla

13、bel(Z=Y+X.*exp(-X.2-Y.2)%给z轴加说明第二题（2）的图结论及图像分析：用subplot(m,n,p)分割图形窗口，m,n表示将图像分为mxn个子区域，p表示在第p个区域中绘制图像；上图的最后一个子图用shading interp进行色彩的插值处理，使色彩平滑过渡。五、实验小结： （包括主要实验问题的最终结果描述、详细的收获体会，待解决的问题等）【1】 当要分析参数的取值对图像形状的影响时，用subplot创建多个子图，方便查看分析；【2】 绘制图形时，用title给图形加个名称，并用xlabel、ylabel给坐标轴加说明，便于观看；【3】 有时自变量步长的取值要根据所需图像取合适的值。【4】 此次实验不仅巩固了前面所学的知识，而且在操作中还学会了很多处理错误的方法。手写签名：