MATLAB三维图形绘制

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使用matlab绘制三维图形的方法

使用matlab绘制三维图形的方法要使用MATLAB绘制三维图形，首先需要了解MATLAB中的三维绘图函数和绘图选项。

下面将介绍一些常用的绘制三维图形的方法。

1.绘制基本的三维图形要绘制基本的三维图形，可以使用以下函数：- plot3(函数：用于在三维坐标系中绘制线条。

- scatter3(函数：用于在三维坐标系中绘制散点图。

- surf(函数：用于绘制三维曲面图。

- mesh(函数：用于绘制三维网格图。

- bar3(函数：用于绘制三维条形图。

- contour3(函数：用于绘制三维等高线图。

例如，下面的代码演示了如何使用plot3(函数绘制一个三维线条图：```x = linspace(0, 2*pi, 100);y = sin(x);z = cos(x);plot3(x, y, z, 'LineWidth', 2);xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');title('3D Line Plot');```2.添加颜色和纹理在绘制三维图形时，可以使用颜色和纹理来增加图形的信息。

MATLAB 提供了一系列函数来处理颜色和纹理，如：- colormap(函数：用于设置颜色映射。

- caxis(函数：用于设置坐标轴范围。

- shading(函数：用于设置颜色插值方法。

- texturemap(函数：用于设置纹理映射方法。

例如，下面的代码展示了如何使用纹理映射来绘制一个球体：```[X, Y, Z] = sphere(50);C = colormap('jet');surface(X, Y, Z, 'FaceColor', 'texturemap', 'CData', C);axis equal;```3.绘制多个数据集要在同一张图中绘制多个数据集，可以使用hold on和hold off命令。

如何使用Matlab进行3D图形绘制

如何使用Matlab进行3D图形绘制1. 引言在科学研究、工程设计和数据可视化的过程中，3D图形绘制是一项非常重要的技能。

Matlab作为一种功能强大且易于上手的工具，在3D图形绘制方面有着很大的优势。

本文将介绍如何使用Matlab进行3D图形绘制，以帮助读者更好地掌握这一技术。

2. 准备工作在开始使用Matlab进行3D图形绘制之前，我们需要先进行一些准备工作。

首先，确保已经安装了Matlab软件，并且具备了一定的基本操作能力。

其次，了解Matlab的数据管理和处理方式，掌握常用的数据结构和操作方法。

最后，对于3D图形绘制的相关概念和技术有一定的了解，包括坐标系、曲线和曲面等基本概念。

3. 坐标系和坐标变换在进行3D图形绘制之前，首先需要了解坐标系的概念以及如何进行坐标变换。

Matlab中使用的3D坐标系是右手坐标系，其中x轴指向右侧，y轴指向前方，z轴指向上方。

在进行坐标变换时，可以使用Matlab提供的函数进行平移、旋转和缩放等操作，以便更好地展示3D图形。

4. 曲线绘制在Matlab中，使用函数plot3可以绘制3D曲线。

该函数的基本用法是plot3(x，y，z)，其中x、y、z分别为曲线上各点的x、y、z坐标。

可以通过对坐标点进行适当的变换和调整，绘制出各种形状和曲线。

5. 曲面绘制除了曲线，我们还可以使用Matlab绘制3D曲面。

Matlab提供了函数surf和mesh来实现曲面绘制。

函数surf绘制带有颜色的曲面，而函数mesh绘制网格型的曲面。

这两个函数的基本用法都是类似的，可以通过传入坐标点数据和数据值来绘制出曲面图像。

6. 其他3D图形效果除了曲线和曲面，我们还可以通过Matlab实现其他各种各样的3D图形效果。

例如，绘制3D散点图可以使用函数scatter3，绘制3D柱状图可以使用函数bar3，绘制3D等高线图可以使用函数contour3等。

这些函数都有类似的参数传递方式，通过调整函数参数可以实现各种个性化的效果。

MATLAB-图像处理之三维绘图

（2）颜色映象使用
• 语句colormap(M）将矩阵M作为当前图形窗口所用的颜色映象。
• 例如，colormap（cool）装入了一个有64 个输入项的cool颜色映象。
• colormap default装入了缺省的颜色映象（hsv）。
• 函数plot、plot3、contour（等高线图）和contour3不使用颜色映象，它们使用列在plot颜色和线形表中的颜色。而大多数其它绘图函数，比如mesh、surf、fill、 pcolor和它们的各种变形函数，使用当前的颜色映象。
•
MMSHOW（pink（30））
• 函数mmshow取和colormap同样的输入参量，但在这种情况下它用自己的伪彩色显示而不是把颜色映象施加到当前图形。
• 另一种途径是使用MATLAB的函数rgbplot，它可以把颜色映象的各列分别画成红、绿和蓝色。
例如rgbplot(hot)
• 图中显示红色分量首先增加，然后是绿色，最后是蓝色。
2.三维曲面/网线图
三维图形较二维图形复杂：表现在： 1. 数据的准备 2. 三维图形色彩的使用 3. 明暗处理、 4. 光照处理、 5. 视点处理等
（1）数据准备（很重要）
• 画函数 z f (x, y)所代表的三维空间曲面，需要做以下数据准备：：
• （1）确定自变量的取值范围和取值间隔； • （2）构成自变量x,y的自变量“格点”矩阵； • （3）计算在自变量采样“格点”上的函数
• MATLAB的预定义色图矩阵CM
CM
含义
CM
含义
autumn 红、黄浓淡色
jet
蓝头红尾饱和值色
bone
蓝色调浓淡色

MATLAB中的三维图形绘制与动画制作技巧

MATLAB中的三维图形绘制与动画制作技巧引言MATLAB是一种强大的科学计算软件，广泛应用于工程、物理、数学等各个领域。

其中，三维图形绘制和动画制作是其功能的重要一部分。

本文将深入探讨MATLAB中三维图形绘制与动画制作的技巧，并给出一些实用的示例。

一、三维图形绘制1. 坐标系的设定在绘制三维图形之前，我们需要设定坐标系。

通过使用MATLAB的figure函数和axes函数，我们可以创建一个三维坐标系，并设置其属性，如坐标轴的范围、标签等。

2. 点的绘制在三维图形中，最基本的图元是点。

通过scatter3函数，我们可以绘制出一系列点的三维分布情况。

可以通过设置点的大小、颜色、透明度等属性，增加图像的美观性。

3. 曲线的绘制MATLAB提供了多种绘制曲线的函数，如plot3、line、quiver等。

通过这些函数，我们可以绘制各种样式的曲线，例如直线、曲线、矢量、流线等。

我们可以根据需要设置线条的样式、颜色、宽度等属性。

4. 曲面的绘制除了曲线，我们还可以绘制三维曲面。

通过函数mesh、surf和contour，我们可以绘制出具有平滑外形的曲面。

可以通过设置颜色映射和透明度等属性，使得曲面具有更加细腻的外观。

二、动画制作1. 创建动画对象要制作动画，我们需要先创建一个动画对象。

通过使用MATLAB的videoWriter函数，我们可以创建一个视频文件，并设置其参数，如帧率、分辨率等。

2. 绘制关键帧动画的核心是绘制一系列关键帧，并在每一帧之间进行插值。

通过在每一帧中修改图形对象的属性，我们可以实现对象的平移、旋转和缩放等变换。

通过MATLAB提供的getframe函数，我们可以将当前图像存储为一个帧对象。

3. 帧之间的插值在关键帧之间，我们需要进行插值，以平滑动画的过渡。

通过使用MATLAB 的linspace函数，我们可以生成两个关键帧之间的若干插值。

然后，我们可以在每个插值处更新图形对象的属性，从而实现动画效果。

matlab三维绘图

三维线图函数
● 例题：绘制三维的螺旋曲线图，其中 x=sint, y=cos(2t),z=sint+cost，t的区间为[0,2π]。程序如下： t=0:pi/50:2*pi; plot3(sin(t),cos(2*t),sin(t)+cos(t),'r','Linewidth',2) xlabel('X轴') ylabel('Y轴') zlabel('Z轴')
●例题：绘制多个球体，各球的中心离原点的距离由x、y、z 值决定。程序如下： [x,y,z]=sphere; surf(x,y,z) hold on surf(x+3,y-2,z) surf(x,y+1,z-3) daspect([1 1 1]) xlabel('X轴') ylabel('Y轴') zlabel('Z轴')
三维网格图
●所谓的网格图，是指把相邻的数据点连接起来形成的网状曲面。利用在x-y平面的矩形网格点上的 z轴坐标值，MATLAB定义了一个网格曲面。三维网格图的形成原理为：在x-y平面上指定一个长方形区域，采用与坐标轴平行的直线将其分格；计算矩形网格点上的函数值，即z轴的值，得到三维空间的数据点；将这些数据点分别用于x-z或者平行面内的曲线和处于y-z或者平行面内的曲线连接起来，即形成网格图。网格图对显示大型的数值矩阵很有用处。
模块十三维图形绘制
◆三维线图 ◆三维多边形 ◆三维网格图 ◆三维曲面图 ◆三维柱面绘图函数
三维线图函数
● plot3()：主要用于绘制三维曲线，该函数的调用格式同plot（）函数类似。 ● 调用格式为： plot3(X, Y, Z, LineSpec,’ PropertyName’, Property Value) 调用该函数，绘制出通过一系列坐标为X, Y, Z 指定点的一条曲线。其中，X, Y, Z为第一到第三维数据，可以是向量，也可以是矩阵，但必须尺寸相等。

第04讲 MATLAB绘三维图

第四讲M A T L A B可视化(二)绘三维图【目录】一、三维图形绘制步骤 (1)二、三维绘图基本操作 (1)1、三维线图 (2)2、三维网线图 (3)3、三维曲面图 (4)三、透视、镂空和裁切 (5)1、图形的透视 (5)2、图形的镂空 (5)3、图形的裁切 (7)四、三维图形的精细控制 (8)1、视点与旋动 (8)2、色彩控制 (9)3、浓淡处理 (11)五、照明和材质处理 (12)六、简洁绘图指令 (13)【正文】一、三维图形绘制步骤步骤典型指令1三维曲线数据：先取一个参变量采样向量然后计算各坐标数据向量t=p i*(0:100)/100;x=f1(t);y=f2(t);z=f3(t);三维曲面数据：产生自变量采样向量；由自变量向量产生格点矩阵；计算格点矩阵相对应的函数值矩阵x=x1:d x:x2;y=y1:d y:y2;[X,Y]=m e s h g r i d(x,y);Z=f(x,y);2选定图形窗及子窗位置：同二维3调用三维曲线绘图指令：线型、色彩、数据点形p l o t3(x,y,z,'b-')调用三维曲面绘图指令M e s h(X,Y,Z);4设置轴的范围与刻度、坐标分隔线同二维5图形注释：图名、坐标名、图例、文字同二维6着色、明暗、灯光、材质处理c o l o r m a p,s h a d i n g,l i g h t,m a t e r i a l 7视点、三度（横、纵、高）比v i e w,a s p e c t二、三维绘图基本操作11、三维线图用来画三维曲线，三维曲线与一组(x,y,z)坐标相对应的点连接而成。

绘图格式为：p l o t3(X,Y,Z,'s')p l o t3(X1,Y1,Z1,'s1',X2,Y2,Z2,'s2',...)(1)X、Y、Z是同维向量时，则绘制以X、Y、Z元素为x、y、z 坐标的三维曲线；(2)X、Y、Z是同维矩阵时，则以X、Y、Z对应列元素为x、y、z坐标绘制多条曲线，曲线条数等于矩阵的列数；(3)(X1,Y1,Z1,'s1')与(X2,Y2,Z2,'s2')的结构与作用和(X,Y,Z,'s')相同，表示同一指令绘两组以上曲线；(4)s、s1、s2的意义与二维相同。

Matlab 三维立体绘图

1 0 Z2 1 2 3 0 2 1 1 1 2 1 2 2 3 2 3 3 3 4 4 4 5 5 6
– 請劃出其網狀圖形，並標示x座標、y座標以及給定的點座標。 – 請劃出其曲面圖形，並標示x座標、y座標以及給定的點座標。
8
4-1 基本立體繪圖指令
1 2 3 4
0 3 4 7
2 2 4 6
% 標示曲面高度
set(h, 'hori', 'center', 'vertical', 'bottom', 'color', 'r'); % 改變位置及顏色
5
3
1 4 4 8
4-1 基本立體繪圖指令
– 範例4-2 ：plotxyz002.m
8
8 7 6
6 4 4 4 4
– 範例4-5 ：plotxyz02.m surf 和 mesh 指令的用法類似
x = linspace(-2, 2, 25); y = linspace(-2, 2, 25); % 在 x 軸 [-2,2] 之間取 25 點 % 在 y 軸 [-2,2] 之間取 25 點
[xx,yy] = meshgrid(x, y);
2
Matrix Indexing Coordinate
• Conversion from matrix indexing to x-y coordinates
– Jx – Iy
1
j (= x)
2
1 2 3 4
0 3 4 7
2 2 4 6
3
1 4 4 8
(i, j) = (3, 2)
A(4,3)=8 A(3,2)=4

matlab三维绘图命令和演示

三维绘图2 基本XYZ立体绘图命令●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25x25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●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25x25的矩阵zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 计算函数值，zz也是25x25的矩阵surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图●peaks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：要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks：peaksz = 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)●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);●waterfall可在x方向或y方向产生水流效果：[x,y,z]=peaks;waterfall(x,y,z);●下列命令产生在y方向的水流效果：[x,y,z]=peaks;waterfall(x',y',z');●meshc同时画出网状图与等高线：[x,y,z]=peaks;meshc(x,y,z);●surfc同时画出曲面图与等高线：[x,y,z]=peaks;surfc(x,y,z);●contour3画出曲面在三度空间中的等高线：contour3(peaks, 20);●contour画出曲面等高线在XY平面的投影：contour(peaks, 20);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);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);三维绘图的主要功能：绘制三维线图绘制等高线图绘制伪彩色图绘制三维网线图绘制三维曲面图、柱面图和球面图绘制三维多面体并填充颜色（一）三维线图plot3 ——基本的三维图形指令调用格式：plot3(x,y,z) —— x,y,z是长度相同的向量plot3(X,Y,Z) —— X,Y,Z是维数相同的矩阵plot3(x,y,z,s) ——带开关量plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’,…)二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。

matlab各种三维绘图及实例

Matlab绘制三维图形例绘制三维曲线。

程序如下：t=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*sin(t).*cos(t);plot3(x,y,z);title('Line in 3-D Space');xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');surf(x,y,z,c)：画完整曲面，将数据点所表示曲面画出。

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。

例绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。

程序如下：[x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标z=sin(x+sin(y))-x/10;mesh(x,y,z);例在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制4种三维曲面图。

程序如下：[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8 例绘制标准三维曲面图形。

程序如下：t=0:pi/20:2*pi;[x,y,z]= cylinder(2+sin(t),30);subplot(2,2,1);surf(x,y,z);subplot(2,2,2);[x,y,z]=sphere;surf(x,y,z);subplot(2,1,2);[x,y,z]=peaks(30);surf(x,y,z);其他三维图形例绘制三维图形：(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=2sin(x)。

(3) x=[2347,1827,2043,3025]，绘制饼图。

(4) 用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形。

程序如下：subplot(2,2,1);bar3(magic(4))subplot(2,2,2);y=2*sin(0:pi/10:2*pi);stem3(y);subplot(2,2,3);pie3([2347,1827,2043,3025]);subplot(2,2,4);fill3(rand(3,5),rand(3,5),rand(3,5), 'y' )例Z]=peaks(30);waterfall(X,Y,Z)xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis'),zlabel('Z-axis'); subplot(1,2,2);contour3(X,Y,Z,12,'k'); %其中12代表高度的等级数xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis'),zlabel('Z-axis'); 图形修饰处理程序如下：subplot(2,2,1);mesh(peaks);view(-37.5,30); %指定子图1的视点title('azimuth=-37.5,elevation=30')subplot(2,2,2);mesh(peaks);view(0,90); %指定子图2的视点title('azimuth=0,elevation=90')subplot(2,2,3);mesh(peaks);view(90,0); %指定子图3的视点title('azimuth=90,elevation=0')subplot(2,2,4);mesh(peaks);view(-7,-10); %指定子图4的视点title('azimuth=-7,elevation=-10')例3种图形着色方式的效果展示。

matlab实现三维图形绘制.ppt

例2： mesh指令使用示例
程序如下： x=-10:0.1:10;
y=-10:0.1:10;
[X,Y]=meshgrid(x,y); Z=200-X.^2-Y.^2; mesh(X,Y,Z,'LineWidth',2)
例2图如下：
1.3 曲面图的绘制
曲面图的绘制由surf指令完成，该指令的调用格式与mesh 指令类似，具体如下： surf(X,Y,Z) surf(Z) surf(X,Y,Z,C)
程序如下： [x,y,z]=peaks(25);
figure(1)
surf(x,y,z); figure(2) mesh(x,y,z)
surf（figure(1)）与mesh(figure(2))图像对比
surf(X,Y,Z,’PropertyValue’,PropertyValue,…)
mesh指令所绘制的图形是网格划分的曲面图，而surf指令绘制得到的是平滑着色的三维曲面，着色的方式实在得到相应的网格点后，对每一个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。
例3：surf与mesh效果对比
（1）确定自变量x和y的取值范围和区之间隔如下： x=x1:dx:x2;y=y1:dy:y2 （2）利用meshgrid指令生成“格点矩阵” [X,Y]=meshgrid(x,y);
(3)计算在自变量采样“格点”上的函数值：Z=f(X,Y)。绘制网格图的基本mesh指令的句法格式如下。 mesh(X,Y,Z ， C): 以 X 为 x 轴自变量， Y 为 y 轴自变量，绘制网格图，X，Y均为向量，若X,Y长度分别为m、n，则Z为的矩阵，即[m,n]=size(Z)；C用于定义颜色，如果不定义，其绘制的网格图颜色会随着Z值变化而变化 mesh(Z): 以 Z 矩阵列下标为 x 轴自变量、行下标为 y 轴自变量，绘制网格图。 mesh(X,Y,Z,’PropertyName1’,PropertyValue,…): 以 X 为 x轴自变量，Y为y轴自变量，绘制网格图；PropertyValue 用来定义网格图的标记等属性。

matlab三维绘图ppt课件

MATLAB 绘图
xx
1
三维曲线绘图三维曲面绘图
2
xx
二、MATLAB三维曲线绘图
plot3——三维曲线绘制指令 plot3的调用格式：
plot3(X,Y,Z) plot3(X,Y,Z,’String’) plot3(X1,Y1,Z1,’ String1’,X2,Y2,Z2,’ String2’,…) plot3与plot的用法相同
➢ shading faceted
以平面为单位进行着色，在flat用色基础上，在贴片的四周勾出黑色网线。
23
subplot(131),surf(peaks(40)); subplot(132),surf(peaks(40));shading flat subplot(133),surf(peaks(40));shading interp
subplot(122),h = surf(ones(10,10));rotate(h,[0 0 1],i,[1 0 0]) end
➢ rotate3d
动态旋转命令，可以让用户使用鼠标来旋转视角
19
背景颜色控制命令colordef
➢ colordef white 将图形的背景颜色设置为白色 ➢ colordef black ➢ colordef none 将图形背景和图形窗口的颜色设置
28
对象和句柄
MATLAB把构成图形的各个基本要素称为图形对象，包括图形窗口、坐标轴、线条、曲面、文本和其它对象。
每一个对象都有一个数字来标识，叫做句柄。当每次创建一个对象时，MATLAB就为它建立一个唯一的句柄。
29
作业ห้องสมุดไป่ตู้P79
5,7,8,9
30
22

MATLAB三维图形绘制

%绘制极坐标图
说明：theta为相角，radius为离原点的距离。
• 【】求传递函数为
G(s) s(0的.51s对1)数幅频特性曲线，
横坐标为w，按对数坐标。
Aw=1./(w.*sqrt((0.5*w).^2+1)); Lw=20*log10(Aw); semilogx(w,Lw) title('对数幅频特性曲线')
• colormap 色图函数—— 色图设定函数
• colormap 色图函数(m)——产生m×3的色图矩阵缺省64×3。
颜色
Black(黑) White(白) Red(红) Green(绿) Blue(蓝) Yellow(黄) Magenta(品红) Cyan(青) Gray(灰) Dark red(暗红) Copper(铜色) Aquamarine(碧绿)
【上例续】使用消息框显示当阻尼系数大于1时的警告信息，如下图。
>>msgbox('阻尼系数输入范围出错','警告','warn')
〔2〕其它对话框
【例续】使用警告对话框显示当阻尼系数大于1时的警告信息。 >>warndlg('阻尼系数输入范围出错','警告')
【例续】使用出错提示框显示当阻尼系数小于0时出错信息。 >>errordlg('阻尼系数输入出错','出错')
说明：az表示方位角(azimuth)，el表示俯仰角(elevation)
°，el=30°
五、色彩的控制
1．色图(colormap)
(1) RGB三元组
RGB三元数组每行表示一种色彩，数组元素R、G、B在 0～1之间取值，分别表示红、绿、蓝基色的相对亮度，如下表所示。

MATLAB教程三维图形

x=sin(t); y=cos(t); z=t;
plot3(x,y,z) ,
axis square; grid on
Kjqx.m
x1=[0.5, 0.5, 0, 0.5]; y1=[0.5, 0.5, 0, 0.5]; z1=[ 1, 0, 0, 1 ]; x2=[0.5, 0.5, 1, 0.5]; y2=[0.5, 0.5, 0, 0.5]; z2=[ 1, 0, 0, 1 ]; x3=[0,1]; y3=[0,0]; z3=[0,0]; plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,x3,y3,z3)
三.网线和表面图
1、三维绘图数据的产生
在matlab中，曲面是用x y平面上各个格点的 Z坐标来定义的。画曲面前先要生成三维绘图数据。
（1）利用meshgrid函数生成平面网格坐标矩阵。再利用函数关系求Z.
x=a:△x:b; y=c:△y:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=f (x,y) （2）利用双峰函数peaks [x,y,z]=peaks(n) 分别创建x,y,z三个均为n×n阶的方阵 peaks(n)直接使用peaks函数所创建的矩阵绘制表面图
色图矩阵是m×3 的数值矩阵，它的每一行是RGB三元组。 [0 0 0] 黑色 [1 0 0] 红色 [0 1 0]蓝色 [0 0 1]绿色
色图函数 pink 粉色 copper 铜色 hot 暖色 cool 冷色 flag 四色旗 prism光谱色
setu.m spring summer autumn winter
ys.m ys02.m
1.5.4 动画
1、彗星轨迹图
Comet(x,y,p)
彗长为p*length(y)的二维彗星轨迹，p的默认值为0y)的三维彗星轨迹，p的默认值为0.1 ddqxn.m huixing.m

MATLAB三维绘图（一）三维基础绘图

MATLAB三维绘图（⼀）三维基础绘图MATLAB三维绘图(⼀)三维基础绘图三维图就是在⼆维图的基础上多增加了⼀维，实质上在MATLAB中绘制的都是三维图。

简单看⼀下⼆维图是怎样变成三维图的，使⽤plot3函数可以很清楚的看出来。

⽰例：%% 简单理解三维画图clear; clc; close all;x=0:0.1:5*pi;z1=sin(x);z2=sin(2.*x);z3=sin(3.*x);y1=zeros(size(x));y3=ones(size(x));y2=y3./2;plot3(x,y1,z1,'r',x,y2,z2,'b',x,y3,z3,'g'); % 画出三条不同的直线显⽰的是三维图像grid on; % 显⽰⽹格xlabel('x-axis'); ylabel('y-axis'); zlabel('z-axis');效果显⽰：1、使⽤最简单的三维画图函数plot3来认识⼀下三维图。

⽰例1：弹簧图%% 螺旋状图(弹簧)clear; clc; close all;t = 0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t); % 使⽤plot3进⾏绘制三维曲线图grid on; % 显⽰⽹格axis square; % 坐标边框尺度⼤⼩相同效果显⽰：⽰例2：螺旋图：%% 螺旋状图(盘⾹)clear; clc; close all;turns = 40*pi;t = linspace(0,turns,4000);x = cos(t).*(turns-t)./turns;y = sin(t).*(turns-t)./turns;z = t./turns;plot3(x,y,z); % 使⽤plot3绘制grid on;效果显⽰：2、通过meshgrid函数⽣成⽹格来⽐较surf函数和mesh函数的区别，。

MATLAB三维绘图

第7讲绘制三维图（第5章MATLAB 绘图）目的：1.掌握绘制三维图形的方法。

2.掌握绘制图形的辅助操作。

一、绘图时点坐标矩阵的生成。

绘图函数使用描点法绘图，所以在绘图前，需要建立空间点的概念，空间中的点需要三个坐标(,,)x y z ，matlab 使用三个矩阵来存储点的三个坐标，一个矩阵（比如A ）存储点的x 坐标，一个矩阵（比如B ）存储点的y 坐标，一个矩阵（比如C ）存储点的z 坐标。

其中A 、B 、C 三矩阵是同型矩阵。

例如设矩阵123112X ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，014221Y −⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，510113Z ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪−⎝⎭则，matlab 绘图函数将绘制点()()1,0,5,(2,1,1),(3,4,0),,2,1,3−共6个点。

如果点的坐标没有规律那么我们需要手工输入坐标矩阵。

如果点的坐标有规律，那么我们可以使用矩阵运算或者matlab 产生点的函数来生成坐标矩阵。

例如，假设空间中点的纵横坐标如下图所示：图中点的坐标有规律：横坐标是(1,2,3,4),纵坐标是(1,2,3)，所以可以使用如下方法得到点的坐标矩阵。

方法一：>> a=[1,2,3,4];b=[1,2,3];i=ones(1,3);j=ones(1,4);>>x=i’ *a; y=b‘ *j;方法二：使用matlab系统函数meshgrid（推荐使用）>> a=[1,2,3,4]; b=[1,2,3];>>[x,y]=meshgrid(a,b) % 该函数生成的x，y矩阵和方法一相同。

------------------我是华丽分割线-----------------除meshgrid外，还可以用peaks、cylinder函数等生成点坐标矩阵。

peaks(n): 本身是一个创建具有多个峰值的曲面图，例如:>> peaks(30) %产生的图如下：在matlab中可以使用，例如：命令[x,y,z]=peaks(30)取出曲面点的三个坐标矩阵x,y,z；[a,b]=peaks(30)取出曲面点的前两坐标矩阵x,y；%可以用逻辑运算a==x,b==y验证注意：命令a=peaks(30)取出的a不是曲面点的x坐标，而是点的z坐标；可以用二维绘图函数scatter(x,y)绘制散点图观察取出的坐标点:>>[x,y]=peaks(8);>>scatter(x,y)另一个可以用来取坐标点的函数是sphere(n)，命令sphere(n)：绘制一个具有n个纵列的单位球面。

Matlab中的3D图形绘制方法

Matlab中的3D图形绘制方法Matlab是一种常用于科学计算和数据可视化的高级编程语言和开发环境。

它的强大功能使得它成为工程师、科学家和研究人员的首选工具之一。

其中一个引人注目的特点是它对3D图形的支持。

在本文中，我们将探讨Matlab中的一些3D图形绘制方法。

Matlab提供了多种绘制3D图形的函数和工具。

最基本的方法是使用“plot3”函数绘制三维数据。

这个函数接受x、y和z三个参数，分别表示三维坐标系上的数据点。

通过给定一系列的数据点，我们可以在三维空间中绘制出线条或散点图。

这种方法适用于简单的数据展示和初步的分析。

除了基本的线条和散点图，Matlab还提供了一些更高级的3D图形绘制函数，如“surface”和“mesh”。

这些函数可以用来绘制三维曲面和网格图。

例如，我们可以使用“surface”函数绘制一个三维山丘的图像，其中x和y轴表示地面上的位置，z轴表示地面的高度。

通过调整x、y和z的数值，我们可以创建出各种形状和复杂度的三维表面。

Matlab还在其图形库中提供了许多其他类型的3D图形绘制函数。

例如，“bar3”函数可以用来绘制三维柱状图，其中x和y轴表示不同的类别，z轴表示各类别的数值。

这种图形可以更直观地展示不同类别之间的关系和差异。

类似地，“contour”函数可以用来绘制三维的等值线图，用于可视化函数的等值线和等高面。

另一个值得一提的技术是使用Matlab的“patch”函数绘制复杂的三维图形。

这个函数可以用来创建和修改三维物体的表面，例如绘制球体、立方体和多面体等。

我们可以通过更改物体的属性和位置来构建各种形状和几何体。

这种灵活性使得“patch”函数在计算机图形学和动画领域中得到广泛应用。

除了这些函数和工具，Matlab还允许用户通过编写自定义的脚本和函数来实现更高级的3D图形绘制。

例如，我们可以使用Matlab的3D绘图工具箱中的一些高级函数和方法来创建特定类型的三维图形，如体积渲染、光线追踪和动画效果等。

MATLAB三维绘图

MATLAB 三维绘图一、基本三维绘图基本绘图步骤：%数据准备：x=-8:0.1:8;y=-8:0.1:8;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(exp(X)-exp(Y)).*sin(X-Y);%图形窗口和绘图区选择：figure%绘图：surf(X,Y,Z)%设置视角：view([75 25])%设置颜色表：colormap hsvshading interp%设置光照效果：light(‘Position’,[1 0.5 0.5])lighting gouraudmaterial metal%设置坐标轴刻度和比例：axis squareset(gca,’ZTickLabel’)%标注图形：Xlabel(‘x’)Ylabel(‘y’)colorbar1.三维曲线图例：三维曲线图close allx=-5:0.4:5;y=5:-0.4:-5;z=exp(-0.2*x).*cos(y);figuresubplot(2,1,1);plot3(x,y,z,’or’,x,y,z) [X,Y]=meshgrid(x,y);Z= exp(-0.2*X).*cos(Y); subplot(2,1,2);plot3(X,Y,Z)2.三维曲面图（1）矩形网络例：矩形网络x=-5:0.4:5;y=5:-0.4:-5;[X,Y]=meshgrid(x,y); subplot(2,1,1);plot(x,y,’o’)subplot(2,1,2)plot(X,Y,’o’)（2）三维网线图例：三维网线图close allclear[X,Y]=meshgrid(-3:0.5:3);Z=2*X.^2-3*Y.^2;subplot(2,2,1);plot3(X,Y,Z);title(‘plot3’)subplot(2,2,2);mesh(X,Y,Z);title(‘mesh’)subplot(2,2,3);meshc(X,Y,Z);title(‘meshc’)subplot(2,2,4);meshz(X,Y,Z);title(‘meshz’)（3）三维表面图例：三维表面图close allclear[X,Y]=meshgrid(-3:0.5:3);Z=2*X.^2-3*Y.^2;subplot(2,2,1);mesh(X,Y,Z);title(‘mesh’)subplot(2,2,2);surf(X,Y,Z);title(‘surf)subplot(2,2,3);surfc(X,Y,Z);title(‘surfc’)subplot(2,2,4);surfl(X,Y,Z);title(‘surfl’)(4) 网格边框线设置例：网格边框线设置close allclear[X,Y]=meshgrid(-3:0.25:3);Z=-sqrt(X..^2+3*Y.^2);subplot(2,2,1);mesh(X,Y,Z); hidden on ; title(‘hidden on’) subplot(2,2,2);mesh(X,Y,Z); hidden off; title(‘hidden off)二、特殊绘图函数1.柱状图例：三维柱状图clearx=rand(3,10);subplot(2,2,1);bar(x);title(‘bar’)subplot(2,2,2);barh(x,’stack’);title(‘barh stack’) subplot(2,2,3);bar3(x);title(‘bar’)subplot(2,2,4);bar3h(x,’stack’);title(‘‘bar3h stack’’) 2.散点图例：三维散点图close allclearx=rand(1,10);y=rand(1,10);z=x.^2+y.^2;scatter3(x,y,z,’ro’)hold on[X,Y]=meshgrid(0:0.1:1);Z=X.^2+Y.^2;mesh(X,Y,Z)hidden off3.饼状图例：三维饼状图x=[32 45 11 76 56];explode=[0 0 1 0 1];pie3(x,explode)4.火柴杆图例：三维火柴杆图clearx=rand(1,10);y=rand(1,10);z=x.^2+2*y;stem3(x,y,z,’fill’)5.向量场图例：三维向量场图clearclose all[X,Y]=meshgrid(-3:0.4:3);Z=-3*X.^2-Y.^2;[U,V,W]=surfnorm(X,Y,Z);quiver3(X,Y,Z,U,V,W,0.2)hold onsurf(X,Y,Z)6.等值线图例：三维等值线图clearclose all[X,Y]=meshgrid(-3:0.01:3);Z=X.^2+Y.^2;contour3(X,Y,Z,20)view([45 50])7.简易绘图函数例：简易三维绘图函数close allclearsubplot(2,2,1); ezplot(‘sin(t)’,’cos(t)’,’sin(2*t)’,[0,2*pi]) subplot(2,2,2);ezmesh(@peaks, [-5 5 -5 5])subplot(2,2,3);ezsurf(@(x,y)(x.^2+y.^2), [-5 5 -5 5]) subplot(2,2,4);ezsurfc(@(x,y)( x.^2+y.^2), [-5 5 -5 5])三、三维图形显示控制1.设置坐标轴例：设置坐标轴close allsubplot(1,3,1)ezsurf(@(t,s)(sin(t).*cos(s)), @(t,s)(sin(t).*sin(s)), @(t,s)(cos(t)), [0,2*pi,0,2*pi] ) axis auto; title(‘auto’)subplot(1,3,2)ezsurf(@(t,s)(sin(t).*cos(s)), @(t,s)(sin(t).*sin(s)), @(t,s)(cos(t)), [0,2*pi,0,2*pi] ) axis equal; title(‘equal’)subplot(1,3,3)ezsurf(@(t,s)(sin(t).*cos(s)), @(t,s)(sin(t).*sin(s)), @(t,s)(cos(t)), [0,2*pi,0,2*pi] ) axis square; title(‘square’)2.设置视角例：设置视角clearclose allsubplot(2,2,1)ezmesh(@peaks);view(3);[a,b]=view;title(mat2str([a,b])) subplot(2,2,2)ezmesh(@peaks);view(2);[a,b]=view;title(mat2str([a,b])) subplot(2,2,3)ezmesh(@peaks);view([30 45]);[a,b]=view;title(mat2str([a,b])) subplot(2,2,4)ezmesh(@peaks);view([1 1 sqrt(2)]);[a,b]=view;title(mat2str([a,b]))。

Matlab中的三维图形绘制技巧

Matlab中的三维图形绘制技巧由于Matlab的强大数据分析和可视化功能，它被广泛应用于许多领域，包括物理学、生物学和工程学。

其中，三维图形绘制是Matlab中一项重要而有趣的技巧。

本文将介绍几种用Matlab绘制三维图形的技巧，并探讨一些常见问题的解决方法。

一、基础知识在开始之前，我们需要了解一些Matlab中三维图形绘制的基础知识。

Matlab 提供了许多函数来绘制三维图形，包括plot3、surf和mesh等函数。

其中，plot3函数用于绘制三维曲线，surf函数用于绘制三维曲面，而mesh函数则可以绘制网格曲面。

此外，Matlab还提供了一些辅助函数来设置坐标轴、标题和标签等。

二、绘制三维曲线首先，我们来学习如何使用plot3函数绘制三维曲线。

该函数接受三个向量作为输入，分别表示曲线上点的x、y和z坐标。

以绘制一个螺旋线为例，我们可以定义一个角度向量theta和对应的x、y和z坐标向量。

然后，使用plot3函数绘制曲线。

```matlabtheta = linspace(0, 10*pi, 1000);x = cos(theta);y = sin(theta);z = linspace(0, 10, 1000);plot3(x, y, z);```通过调整theta的范围和分辨率，我们可以绘制出不同形状和密度的螺旋线。

此外，我们还可以使用颜色、线型和标记等选项来自定义曲线的外观。

三、绘制三维曲面接下来，我们将介绍如何使用surf函数绘制三维曲面。

与绘制曲线类似，surf 函数也接受三个坐标向量作为输入，并将其解释为曲面上的点。

此外，我们还需要定义一个与坐标向量相同维度的矩阵来表示曲面的高度。

以下代码演示了如何绘制一个带有Z轴高度信息的平面曲面。

```matlabx = linspace(-5, 5, 100);y = linspace(-5, 5, 100);[X, Y] = meshgrid(x, y);Z = peaks(X, Y);surf(X, Y, Z);```在此示例中，我们使用meshgrid函数生成X和Y坐标矩阵，并使用peaks函数生成与X和Y相对应的高度矩阵Z。