matlab的空间三维作图与符号作图课件
matlab的空间三维作图与符号作图
三、加密：取更二多维的点作图举例
>> x=[0:pi/20:2*pi]; >> y=sin(x); >> plot(x,y,'.')
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三维曲线作图过程
x t
例：绘制三维螺线：
y
sin( t )
z cos(t)
( 0 < t < 20 )
先画点，后连线
1) 计算空间离散点的坐标 (x,y,z) 2) 将这些点按顺序连接即可
调用 Matlab 的绘图命令作出曲面图形
怎样得到网格矩阵 X 和 Y ？
—— 利用 Matlab 的网格生成函数 meshgrid
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网格生成函数
网格生成函数 [X,Y] = meshgrid(x,y) x,y 是分别对 x 变化区域和 y 变化区域进行分割后
得到的向量 X, Y 即为我们所需要的网格矩阵
>> x= -8:0.5:8; >> y= -8:0.5:8; >> [X,Y]=meshgrid(x,y); >> r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; >> Z=sin(r)./r; >> mesh(X,Y,Z)
＋eps？
1) x 与 y 可以取不同的步长 2) 注意这里采用的数组运算
最后一个命令能否改为 mesh(Z)？
gray cool
线性灰色系 hot 青和洋红色系 pink
黑红黄白色系 柔和色系
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Matlab 符号作图
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二维曲线 ezplot
二维曲线绘图命名： ezplot ezplot(f(x),[a,b])
四讲Matlab绘图ppt课件精品文档
p l o t (. . ., s t r ) 使用字符串s t r指定的颜
色和线型进行绘图。表1 中列出了s t r可
以取的值。
2019/10/12
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一、二维图形：表一
点
型
.
点
^
正三角
*
星号
v
倒三角
OO
s
正方形
++
d
菱形
X 乘号
p
五角星
<
左三角
h
六角星
>
右三角
none 无点
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三、三维图形
m e s h ( X,Y,Z ) 将矩阵Z中的各个元素作 为矩形网格上的高度，对这些值绘图，
并且将相邻的点连接形成三维网格表面 图。颜色由高度，即Z中的元素指定。
s u r f ( X , Y , Z) 绘制出由坐标(Xi j, Yi j, Zi j)确定的表面图形。如果X和Y分别是长 度为m和n的向量，那么， Z必须为m×n 的矩阵，并且表面是由(Xj, Yi, Zi j)来定 义的。
一、二维图形：表一
线型
颜色
--. : none
实线 m 虚线 b 点划线 c 点线 w 无线 r
品红色 蓝色 灰色 白色 红色
颜色
k
g
绿色 y
黑色 黄色
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一、二维图形
1.2彗星图形
c o m e t ( x , y ) 绘制向量y对向量x的彗星 轨线。如果只给出一个向量，则用该向 量对其下标值绘图。
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MATLAB三维绘图功能课堂PPT
contour3(peaks,20)
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5
0
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： 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) >> [x,y,z]=peaks; >> mesh(x,y,z) >>surf(x,y,z)
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（五）三维曲面图
surf —— 三维曲面绘图函数，与网格图看起来一样 与三维网线图的区别： 网线图：线条有颜色，内部是黑色的（无颜色） 曲面图：线条是黑色的，内部有颜色（把线条之间的空
挡填充颜色，沿z轴按每一网格变化）
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调用格式： surf(x,y,z) —— 绘制三维曲面图，x,y,z为图形坐标向量 peaks 函数
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(二) 三维饼图 pie3([4 3 6 8 9])
5
（三）三维多边形
fill3 = fill —— 三维多边形的绘制和填色与二维多边形 完全相同
调用格式： fill3(x,y,z,‘s’) —— 与二维相同
6
例： 用随机顶点坐标画出5个粉色的三角形，并用黄色的 ○表示顶点
>>y1=rand(3,5);y2=rand(3,5);y3=rand(3,5); >>fill3(y1,y2,y3,'m');hold on;plot3(y1,y2,y3,'yo')
四讲Matlab绘图ppt课件
2024/2/12
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一、二维图形
h o m e 移动光标到命令窗口的左上角。
hold on 保持当前图形。允许在当前图 形状态下，使用同样的缩放比例加入另 一个图形。
hold off 释放图形窗口，这样下一个图 形将称为当前图形。这是缺省状态。
h o l d 在hold on和hold off之间 进行切换。
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一、二维图形
subplot(m,n,p)将
图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定
的子窗口为当前窗口。子窗口按行由左
至右，由上至下进行编号。这一命令在 M AT L A B的当前版本中也被写作s u b p l o t ( m n p )。
s u b p l o t 设置图形窗口为缺省模 式，即单窗口模式。等价于s u b p l o t ( 1 , 1 , 1 )。
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三、三维图形
•p l o t 3 ( x 1 , y 1 , z 1 , str1,x2,y2,z2,s t r 2 ,. . .)用字符串s t r 1确定的 线型和颜色对x 1 , y 1 , z 1绘图，用字符 串s t r 2确定的线型和颜色对x2, y2, z2 绘图. . .。如果省略s t r 1 , s t r 2,. . .， M AT L A B将自动选择线型和颜色。
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三、三维图形
m e s h ( X,Y,Z ) 将矩阵Z中的各个
元素作为矩形网格上的高度，对这些值 绘图，并且将相邻的点连接形成三维网 格表面图。颜色由高度，即Z中的元素指 定。
s u r f ( X , Y , Z) 绘制出由坐标
Matlab第五节三维作图课件分解
空间曲面
空间曲面其它作图函数
surf(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh mesh 绘制网格图，surf 绘制着色的三维表面图 sphere(n) 专用于绘制单位球面
[X,Y,Z]=sphere(n) X,Y,Z是返回的（n+1）×(n+1)单位矩阵点列
[X1,Y1]=meshgrid(-3:0.1:3); Z1=X1.^2+Y1.^2;subplot(1,2,1); mesh(X1,Y1,Z1),title(‘z=x^2+y^2’); [X2,Y2]=meshgrid(-10:0.1:10); Z2=X2.^2-3*Y2.^2;subplot(1,2,2) mesh(X2,Y2,Z2),title(‘z=x^2-3y^2马鞍面’)
例：绘制等高线 meshc
[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(r)./r; meshc(X,Y,Z)
空间曲面作图举例
例：绘制边界面屏蔽 meshz
[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(r)./r; meshz(X,Y,Z)
空间曲面作图
先画点 (x,y,z)，后连线，构成曲面网格图
点: ( xij , yij , zij )
x11 x X 21 xm 1 x12 x22 xm 2
i 1,, m, j 1,, n
x1 n x2 n xmn
y11 y Y 21 ym1 y12 y22 ym 2 y1n y2 n ymn
matlab三维绘图ppt课件
title('交线')
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xx
马鞍面、平面及交线
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xx
三维图形的控制命令
视角控制命令view
view(az,el)
设置查看三维图的 视点。az为水平方 位角，从y轴负方向 开始，逆时针旋转 为正；el为垂直方 位角，以向z轴方向 旋转为正。三维默 认视角为az=-37.5, el=30
与三维网格图的区别： 网格图：线条有颜色，空挡没有颜色 曲面图：线条是黑色，空挡有颜色（把线条之间的
空挡填充颜色，沿z轴按每一网格变化）
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xx
例：绘制函数 z xe(x2y2 ) , 2 x, y 2
，比较指令mesh和surf。
的图像
解：matlab命令为：
t=-2:0.1:2; [x,y]=meshgrid(t); z=x.*exp(-x.^2-y.^2); subplot(1,2,1),mesh(x,y,z),title('网格图') subplot(1,2,2),surf(x,y,z),title('曲面图')
的背景设置为color_option指定的颜色
见P70 例4-36
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图形颜色控制命令colormap
colormap([R,G,B]) 用单色绘图， [R,G,B]代表一 个配色方案，取值在[0,1]之间。通过对R、G、B大 小的设置，可以调制出不同的颜色。p71表4-5
colormap(CM) CM为色图矩阵。色图为m*3的 矩阵。Matlab预定义了一些色图矩阵的值，表4-6 为常用的色图矩阵。
MATLAB 绘图
xx
1
三维曲线绘图 三维曲面绘图
MATLAB图形绘制PPT课件
可编辑课件
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另外一种方法，可以通过自定义曲线的颜色、 线型等来区别不同的曲线。对例6-2程序的最后 一句修改如下
plot(x,y1,'r:',x,y2,'g--',x,y3,'b-.') 运行后结果如图6.7所示
在图6.7中，用红色的虚线(在程序中用r:表示) 表示函数y1，用绿色的双画线(在程序中用g--表 示)表示函数y2，用蓝色的点画线(在程序中用b-. 表示)表示y3。这样就能方便区分同一窗口中不 同的曲线。
可编辑课件
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④plotyy指令的常用调用格式 plotyy(x1,y1,x2,y2) plotyy(x1,y1,x2,y2,'f') plotyy(x1,y1,x2,y2,'f1','f2')
指令中出现的参数f、f1、f2等代表绘制数据的 方式，可选择plot、semilogx、semilogy、 loglog等不同的形式。
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【例6-5】 图形的图例标注。 x=linspace(0,2*pi,50); y1=cos(x); y2=sin(x); plot(x,y1,x,y2) xlabel('x的取值范围') ylabel('y1和y2的值') legend(' y1=cos(x)', ' y2=sin(x)')
域分别显示，把例6-2程序修改如下。
x=0:0.01:10;
y1=sin(x);
y2=x.*sin(x);
y3=exp(2*cos(x));
subplot(2,2,1),plot(x,y1) % 在第1个子图中显示y1
MATLAB 程式设计入门篇三维立体绘图.ppt
[X, Y] = meshgrid(-3:0.1:3);
Z = griddata(x, y, z, X, Y, 'cubic'); mesh(X, Y, Z);
hold on
plot3(x, y, z, '.', 'MarkerSize', 16);
% 晝出 100 個取樣
hold off
axis tight
4-1 基本立體繪圖指令
waterfall：
waterfall 指令可在 x 方向或 y 方向產生水流 效果
範例4-7：plotxyz04.m
[x, y, z] = peaks; waterfall(x,y,z); axis tight;
4-1 基本立體繪圖指令
範例4-7：plotxyz04.m
4-1 基本立體繪圖指令
範例4-3 ：plotxyz011.m
x = 3:6; y = 5:9; [xx, yy] = meshgrid(x, y); zz = xx.*yy; subplot(2,2,1); mesh(xx); title('xx'); axis tight subplot(2,2,2); mesh(yy); title('yy'); axis tight subplot(2,2,3); mesh(xx, yy, zz); title('zz 對 xx 及 yy 作圖'); axis tight
允許（on）或不允許（off）指令視 窗的輸出暫停。
允許（on）或不允許（off）指令在 檔案內執行時，逐一顯示在視窗。
4-2 立體圖形與圖軸的基本技巧
rotate3d on：
matlab三维绘图命令和演示
三维绘图1三维绘图指令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);3三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。
四讲Matlab绘图ppt课件共28页
品红色 蓝色 灰色 白色 红色
颜色
k
g
绿色 y
黑色 黄色
17.05.2020
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一、二维图形
1.2彗星图形 c o m e t ( x , y ) 绘制向量y对向
量x的彗星轨线。如果只给出一个向量， 则用该向量对其下标值绘图。
1.3其他绘图命令 area ( x , y ) 和p l o t命令一样，
如：ezplot(‘sin’,-2*pi,2*pi)
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Hale Waihona Puke 一、二维图形1.4图形控制 f i g u r e ( g c f ) 显示当前图
形窗口。figure命令还可以用来在两个 图形窗口之间进行切换和创建新的图形 窗口； s h g 显示当前图形窗口，等价于 figure(gcf)。
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10
一、二维图形
a x i s（…）用行向量中给出的值，设 置坐标轴的最大和最小值。对于二维图 形，该向量中含有元素： [xmin, xmax, ymin, ymax]。对于三维图形，是[xmin, xmax, ymin, ymax，zmin, zmax]。
a x i s ~~ ~~的不同参数将给出 不同的结果：
17.05.2020
2
一、二维图形
1.1 基本图形的绘制
plot ( y ) 以j为横坐标， yj为纵坐标，绘制(j, yj)的有序集合的图形。
p l o t ( x , y ) 对向量x绘制向量y。以x为横 坐标，y为纵坐标，按照坐标(xi ,yi)的有 序排列绘制曲线。
p l o t (. . ., s t r ) 使用字符串s t r指定的颜
但是将所得的曲线下方即曲线与横轴之 间的区域填充颜色。
MATLAB绘三维图
希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！1 / 181第六讲 MATLAB 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 .......................................................................................................... 2 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 ...................................................................................................................... 6 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=pi*(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:dx:x2;y=y1:dy:y2; [X,Y]=meshgrid(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plot3(x,y,z,'b-')调用三维曲面绘图指令Mesh(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 colormap,shading,light,material7 视点、三度（横、纵、高）比view,aspect二、三维绘图基本操作希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！1、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。
第五章 matlab绘图ppt课件
16.07.2020
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给坐标加网格线用grid命令来控制。grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带 参数的grid命令在两种状态之间进行切换。 给坐标加边框用box命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带 参数的box命令在两种状态之间进行切换。
例5-8 在同一坐标中，可以绘制3个同心 圆，并加坐标控制。
当输入参数是复数矩阵时，则按列分别 以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条 曲线。
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2. 含多个输入参数的plot函数
调用格式为：
plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
(1) 当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和 y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每 一组向量对的长度可以不同。每一向量对 可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐 标内绘制出多条曲线。
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(2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按 对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线， 曲线条数等于矩阵的列数。
例5-3 分析下列程序绘制的曲线。
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3. 具有两个纵坐标标度的图形
在MATLAB中，如果需要绘制出具有不 同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy 绘图函数。调用格式为：
例5-2 绘制曲线。
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plot函数最简单的调用格式是只包含一个输 入参数：
plot(x)
在这种情况下，当x是实向量时，以该向量 元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画 出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。
16.07.2020