三维绘图

01 空间曲线作图

调用格式为：

plot3(x,y,z,'s')

若x，y，z是同维数的向量，则表示绘制一条横坐标为x,纵坐标为y,函数值为z的一条空间曲线,若x,y,z为m×n矩阵，则绘制n条空间曲线，'s’指定曲线的类型(颜色、线型、点标记等)。

实践

在区间[0,8π

\piπ]绘制参数曲线x=sint, y=cost, z=t.

t=0:pi/20:8*pi;

plot3(sin(t),cos(t),t);

运行结果为:

02 空间曲面作图

调用格式为：

绘制数据的(x,y,z)所表示的三维网格曲面

mesh(x,y,z)

绘制数据的(x,y,z)所表示的带等高线三维网格曲面

meshc(x,y,z)

绘制数据的(x,y,z)所表示的带填充颜色的三维网格曲面

surf(x,y,z)

实践

用四种不同形式 plot3, mesh, meshc, surf 绘制函数z

=

x

e

−

x

2

−

y

2

z=xe^{-x^2-y^2}z=xe−x2−y2的图形。

x=linspace(-2,2,25); %在x轴上-2到2取25分点

y=linspace(-2,2,25); %在y轴上-2到2取25分点

[xx,yy]=meshgrid(x,y); %xx和yy都是25*25的矩阵

zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2);

plot3(xx,yy,zz)

pause

mesh(xx,yy,zz)

pause

meshc(xx,yy,zz)

pause

surf(xx,yy,zz);

注解：

meshgrid(x，y)的作用是分别产生以向量x为行，向量y为列的两个大小相同的矩阵，其中x的行是从-2开始到2，每间隔4/25记下一个数据，并把这些数据集成矩阵X；同理y的列则是从-2到2，每间隔4/25记下一个数据，并集成矩阵Y。

运行结果为：

03 特殊的三维作图

下表给出了常用的特殊函数图

实践

绘制多峰函数图、多峰函数的瀑布图、等高线图及在xOy平面上等高线图。

peaks; % MATLAB提供的多峰函数peaks

pause

[x,y,z]=peaks;

waterfall(x,y,z);

pause

contour3(x,y,z);

pause

contour(x,y,z,10); % 10表示等高线的数量。

运行结果为：

图形处理

01 图形的标注

调用格式为：

在x轴上加标注s

xlabel('s')

在y轴上加标注s

ylabel('s')

图形标题s

title('s')

坐标(x,y)处标注s

text(x,y,'s')

光标指定位置标注s

gtext('s')

在当前图像中加入图例标注s1,s2,...

legend('s1','s2',...)

02 坐标的调整

调用格式为：

x轴和y轴坐标刻度分别为 x1

axis([x1,x2,y1,y2])

03 多个图形的绘制

调用格式为：

图形保持函数

hold on

释放当前图形函数

hold off

第n个新建窗口绘制函数图形

figure(n)

将图像窗口分割成r*c个图形区域块，n表示当前的区域块

subplot(r,c,n)

实践

绘制sinx和cosx,并进行各种注解

x=linspace(0,2*pi,40);

y=sin(x);

z=cos(x);

plot(x,y,':','Linewidth',1.2); % :是线型，Linewidth是线的宽度

hold on

plot(x,z,'Linewidth',1.2);

xlabel('x轴');

ylabel('y轴');

text(pi/4,sqrt(2)/2,'交点'); %两曲线在此点相交

title('sinx和cosx的图像');

legend('sinx','cosx');

grid on %对图像加网格控制

运行结果：