几何图形技术_Matlab高级绘图

Matlab绘图系列之高级绘图

一、目录

1.彗星图

二维彗星图

三维彗星图

2.帧动画

3.程序动画

4.色图变换

5.V oronoi图和三角剖分

V oronoi图

三角剖分

6.四面体

7.彩带图

彩带图

三维流彩带图

8.伪彩图

9.切片图

切片图

切片轮廓线图

10.轮廓图

显示轮廓线

显示围裙

瀑布效果

带光照模式的阴影图

11.函数绘图

轮廓线、网格图、曲面图、轮廓网格图

轮廓曲面图、二维曲线、极坐标曲线图、自定义函数12.三维图形控制

视点

灯光效果

色彩控制

二、图形示例

1．彗星图

二维彗星图

t=0:.01:2*pi;

x=cos(2*t).*(cos(t).^2);

y=sin(2*t).*(sin(t).^2);

comet(x,y);

title('二维彗星轨迹图')

hold on

plot(x,y)

三维彗星图

a=12;

b=9;

T0=2*pi;%T0是轨道的周期

T=5*T0;

dt=pi/100;

t=[0:dt:T]';

f=sqrt(a^2-b^2);%地球与另一焦点的距离

th=12.5*pi/180;%未经轨道与x-y平面的倾角E=exp(-t/20);%轨道收缩率

x=E.*(a*cos(t)-f);

y=E.*(b*cos(th)*sin(t));

z=E.*(b*sin(th)*sin(t));

plot3(x,y,z,'g')%画全程轨线hold on,sphere(20);%画地球axis off

title('卫星返回地球示例')

x1=-18*T0;

x2=6*T0;

y1=-12*T0;

y2=12*T0;

z1=-6*T0;

z2=6*T0;

axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2])

% axis([-15 10 -15 10 -10 10]) axis equal

comet3(x,y,z,0.02);%画运动轨线hold off

2．帧动画

Z=peaks;

surf(Z)%绘制网格表面图

axis tight

set(gca,'nextplot','replacechildren');%设定axis覆盖重画模式

title('帧动画播放示例')

for j=1:20

surf(sin(2*pi*j/20)*Z,Z)%重新绘制网格表面图，这里后面一个Z当成了颜色矩阵

F(j)=getframe;%创建帧

end

movie(F,20)%播放动画20次

3．程序动画

t=0:pi/50:10*pi

i=1;

h=plot3(sin(t(i)),cos(t(i)),t(i),'*','erasemode','none');%设定擦除模式grid on

axis([-2 2 -2 2 -1 10*pi])

title('程序动画示例')

for i=2:length(t)

set(h,'xdata',sin(t(i)),'ydata',cos(t(i)),'zdata',t(i));

drawnow

pause(0.01)

end

4．色图变换

load spine

image(X)

colormap cool

spinmap(10)

5．V oronoi图和三角剖分

V oronoi图

rand('state',5)

x=rand(1,10);

y=rand(1,10);

subplot(131)

voronoi(x,y);%绘制voronoi图形

axis equal

axis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])

subplot(132)

[vx,vy]=voronoi(x,y);

plot(x,y,'r+',vx,vy,'b-');%应用返回值绘制axis equal

axis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])

subplot(133)

rand('state',5);

x=rand(10,2);

[v,c]=voronoin(x);%返回值v参数维voronoi顶点矩阵，返回值c参数为voronoi元胞数组

for i=1:length(c)

if all(c{i}~=1)

patch(v(c{i},1),v(c{i},2),i);%应用色图i

end

end

axis equal

axis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])

box on

三角剖分

[x,y]=meshgrid(1:15,1:15);

tri=delaunay(x,y);

z=peaks(15);

trimesh(tri,x,y,z)

6．四面体

d=[-1 1];

[x,y,z]=meshgrid(d,d,d);%定义一个立方体

x=[x(:);0];

y=[y(:);0];

z=[z(:);0];%[x,y,z]分别为加上中心的立方体顶点X=[x(:) y(:) z(:)];

Tes=delaunayn(X);%返回m×n的数组值tetramesh(Tes,X);%绘制四面体图

camorbit(20,0);%旋转摄像目标位置