慕课matlab学习第四章-024 三维曲【面】

秒速五厘米 2023-03-02 10:09 17阅读 0赞

# 第四节-matlab 绘图和数据可视化 #

## 04-三维曲【面】 ##

% 第四节-matlab 绘图和数据可视化
    % 04-三维曲【面】
    
    
    % 平面网格数据的生成
    % 绘制三维曲面的mesh函数和surf函数
    % fmesh函数和fsurf函数
    
    % （1）平面网格数据的生成
    x=2:6
    y=(3:8)'
    X=ones(size(y))*x
    Y=y*ones(size(x))
    
    
    % 利用meshgrid函数生成
    % [X, Y]=meshgrid(x, y);
    % 其中，参数x、y为向量，存储网格点坐标的X、Y为矩阵。
    [X,Y]=meshgrid(x,y)
    Z=randn(size(X))
    plot3(X,Y,Z)
    grid on
    
    
    % mesh 函数 三维网格图
    % surf 函数 三维曲面图
    % 其中，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
    % 同高度下的曲面颜色。默认c==z
    % 绘制三维曲面图z=x*(e-x2（-y2))
    t1=-2:0.2:2
    [X,Y]=meshgrid(t1)
    Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2)
    subplot(1,3,1)
    mesh(X,Y,Z)
    subplot(1,3,2)
    surf(X,Y,Z)
    subplot(1,3,3)
    plot3(X,Y,Z)
    grid on
    
    
    % mesh函数和surf函数的其他调用格式:
    % mesh(z, c)
    % surf(z, c)
    % 当x、y省略时，z矩阵的第2维下标当作x轴坐标,
    % z矩阵的第1维下标当作y轴坐标。
    t2=1:5
    z=[0.5*t2;2*t2;3*t2]
    mesh(z)
    
    % 带等高显的三维网格曲面函数 meshc
    % 带底座的三维网格曲面函数 meshz
    % 具有等高线的曲面函数 surfc
    % 具有光照效果的曲面函数 surfl
    
    % 例3用4种方式绘制函数z=(x-1)-+(y-2)-1的曲面图，四种方式绘制曲面
    % 其中x∈[0,2]，y∈[1,3]。
    figure(2)
    [x1,y1]=meshgrid(0:0.1 :2, 1 :0.1 :3)   % 设置x,y区间之间矩阵
    z1=(x1-1).^2+(y1-2).^2-1                % 求解z
    subplot(2,2,1)                          % 绘制图形在2.2.1
    meshc(x1, y1, z1)                       % 绘制带等高显示的三维网格曲面函数 meshc 
    title('meshc(x, y, z')
    
    subplot(2, 2, 2)
    meshz(x1, y1, z1)                       % 带底座的三维网格曲面函数 meshz
    title('meshz(x, y, z)')
    
    subplot(2, 2, 3)
    surfc(x1, y1, z1)                       % 具有等高线的曲面函数 surfc
    title('surfc(x. y, z')
    
    subplot(2, 2, 4)
    surfl(x1, y1, z1)                       % 具有光照效果的曲面函数 surfl
    title('surfl(x, y, z)')
    
    
    
    % 绘制标准曲面
    % (1) sphere函数
    %     [X, y, z]=sphere(n)       %绘制三维球面 n 表示间隔点数
    % (2) cylinder函数
    %     [X, y, z]=cylinder(R, n)  %绘制三维柱面 n 表示间隔点
    %  注： R 是一个向量，存放各个曲面的半径
    
    
    figure(3)       %
    subplot(1,3,1) % 
    [x,y,z]=cylinder()
    surf(x,y,z)
    
    % ( 3 ) peaks函数
    % peaks函数的调用格式: 
    % peaks(n)
    % peaks(V)
    % peaks(X, y)
    % peaks
    
    p1=peaks(10)
    p2=peaks
    p3=peaks(-3:0.2:3)
    [x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,0,0.1:5)
    p4=peaks(x,y)
    
    
    %fsurf(funx, funy, funz, vlims)
    %fmesh(funx, funy, funz, uvlims)
    % 其中，funx、 funy、 funz代表定义曲面x、y、z坐标的函数，通常采用函数句柄的形式。
    % uvlims为funx、funy和funz的自变量的取值范围，用4元向量[umin, umax, vmin, vmax]描述
    % ，默认为[-5,5,-5, 5]。
    
    
    % 绘制螺旋曲面
    figure(4)
    funx = @(u, v) u.*sin(v);
    funy= @(u, v) -u.*cos(v);
    funz= @(u, v) v;
    fsurf(funx, funy, funz, [5,5, -5, -2])
    hold on 
    fmesh(funx, funy, funz, [-5,5, -2, 2])
    hold off