MATLAB---三维绘制函数实例介绍

调用ezsurf函数绘制圆锥面

>> ezsurf('u*sin(v)','u*cos(v)', 'u',[-2*pi,2*pi,-2*pi,2*pi])

调用ezsurf函数绘制螺面

>> ezsurf('u*sin(v)','u*cos(v)', '4*v',[-2*pi,2*pi,-2*pi,2*pi])

调用ezsurf函数绘制椭球面

>> ezmesh('3*cos(u)*sin(v)','2*cos(u)*cos(v)','sin(u)',[-2*pi,2*pi,-2*pi,2*pi])

MATLAB中提供了colormap函数，可以根据颜色映像矩阵对图形对象的色彩进行调整。所谓的颜色映像矩阵就是一个的矩阵，k行表示有k种颜色，每行3个元素分别代表红、绿、蓝三元色的灰度值，取值均在[0，1]之间。
colormap 函数
colormap(map)，设置map为当前颜色映像矩阵
colormap(‘default’)，恢复当前颜色映像矩阵为默认值
cmap = colormap，获取当前颜色映像矩阵
colormap(ax,…)，设置当前axes对象的颜色映像矩阵

着色方式调整

shading flat，平面着色，同一个小网格面和相应的线段用同一种颜色着色。
shading faceted，类似于shading flat，平面着色，只是网格线都用黑色，这是默认着色方式。
shading interp，通过颜色插值方式着色。
shading(axes_handle,…)，为句柄值为axes_handle的坐标系内的图形对象设置着色方式。

利用alpha函数调整透明度
调用：alpha(alpha_data)
说明：alpha_data是一个介于0和1之间的数，alpha_data = 0表示完全透明，alpha_data = 1表示完全不透明，alpha_data 的值越接近于0，透明度越高

通过图形对象的“FaceAlpha”属性调整透明度
调用：set(h,‘FaceAlpha’,0.25);
说明：h为图形对象句柄，0.25是“FaceAlpha”属性的属性值，由用户随意指定。

三维图形的透视效果

>> figure;
>> [X,Y,Z] = sphere;
>> surf(X,Y,Z);
>> colormap(lines);
>> shading interp
>> hold on;
>> mesh(2*X,2*Y,2*Z)
>> hidden off
>> axis equal
>> axis off
>> figure;
>> surf(X,Y,Z,'FaceColor','r');
>> hold on;
>> surf(2*X,2*Y,2*Z,'FaceAlpha',0.4);
>> axis equal
>> axis off

light函数
light(‘PropertyName’,propertyvalue,…)
建立一个光源，并设置光源属性（Position、Color和Style）'Position’是位置属性，设置光源位置，其属性值为三个元素的向量[x, y, z]，即光源的三维坐标；'Color’是颜色属性，设置光源颜色，其属性值可以是代表颜色的字符（如表3.2-1所列），也可以是由红、绿、蓝三元色的灰度值组成的向量；'Style’是光源类型属性，设置光源类型，其取值为字符串 ‘infinite’ 或 ‘local’，分别表示平行光源和点光源。
handle = light(…)
建立一个光源，并获取其句柄值handle，之后可以通过get(handle)查看光源的所有属性，也可以通过set(handle, ‘PropertyName’,propertyvalue,…)设置光源的属性值。
lighting函数
lighting flat，产生均匀光照，选择此方法，以查看面对象，是光照模式的默认设置。
lighting gouraud，计算顶点法线并作线性插值修改表面颜色，选择此方法，以查看曲面对象。
lighting phong，做线性插值并计算每个像素的反射率来修改表面颜色，选择此方法，以查看曲面对象。此方法比lighting gouraud的效果好，但是用于渲染的时间较长。
lighting none，关掉照明。
material函数
material shiny，使图形对象有相对较高的镜面反射，镜面光的颜色仅取决于光源颜色。
material dull，使图形对象有更多的漫反射，反射光的颜色仅取决于光源颜色。
material metal，使图形对象有非常高的镜面反射和非常低的环境光及漫反射，反射光的颜色取决于光源颜色和图形表面的颜色。
material([ka kd ks])
material([ka kd ks n])
material([ka kd ks n sc])，用ka、kd和ks分别设置图形对象的环境光、漫反射和镜面反射的强度，用镜面指数n控制镜面亮点的大小，用sc设置镜面颜色的反射系数。ka、kd、ks、n和sc均为标量，sc的取值介于0和1之间。
material default，恢复ka、kd、ks、n和sc的默认值。
调整视点位置

view函数
view(az,el)，设置三维绘图的视角， az是方位角，el表示相对于xoy平面的仰角，。
view([x,y,z])，设置视点的三维直角坐标[x, y, z].
view(2)，设置默认的二维视角，az = 0， el = 90.
view(3)，设置默认的三维视角，az = -37.5， el = 30.
view(ax,…)，设置句柄值为ax的坐标系的视角。
view(T)，用viewmtx函数生成的的视角转换矩阵作为输入来设置视角。
[az,el] = view，返回当前方向角和仰角。
T = view，返回一个的视角转换矩阵。
例：绘制带光照的花瓶。

>> t=0:pi/20:2*pi;
>> [x,y,z]= cylinder(2+sin(t),100);
>> surf(x,y,z);
>> xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z');
>> set(gca,'color','none');
>> shading interp;
>> colormap(copper);
>> light('Posi',[-4 -1 0]);
>> lighting phong;
>> material metal;
>> hold on;
>> plot3(-4,-1,0,'p','markersize', 18);
>> text(-4,-1,0,'光源','fontsize',14,'fontweight','bold');

例：绘制一个透明的立方体盒子，里面放红色、蓝色和黄色三个球。

>> vert = [0 0 0;0 200 0;200 200 0;200 0 0;0 0 100;0 200 100;200 200 100;200 0 100];
>> fac = [1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;1 5 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8];
>> view(3);
>> h = patch('faces',fac,'vertices',vert,'FaceColor','g');
>> set(h,'FaceAlpha',0.25);
>> hold on;
>> [x0,y0,z0] = sphere;
>> x = 30 + 30*x0; y = 50 + 30*y0; z = 50 + 30*z0;

>> h1 = surf(x,y,z,'linestyle','none','FaceColor','r','EdgeColor','none');
>> x = 110 + 30*x0; y = 110 + 30*y0; z = 50 + 30*z0;
>> h2 = surf(x,y,z,'linestyle','none','FaceColor','b','EdgeColor','none');
>> x = 110 + 30*x0; y = 30 + 30*y0; z = 50 + 30*z0;
>> h3 = surf(x,y,z,'linestyle','none','FaceColor','y','EdgeColor','none');
>> lightangle(45,30);
>> lighting phong;
>> axis equal;
>> xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z');