我刚刚制作了一个由四边形组成的帆船的简单模型。这允许我们使用surf函数来绘制它。这应该只是一个起点，看看你如何做到这一点。但请记住，这可能不是最好的方法。正如已经提到的评论，MATLAB真的不是最好的软件，Blender可能是一个更好的选择，但我们仍然可以做一个漂亮的小船。

第一步是在局部坐标系中创建固定模型。 NaNs只是为了分离船舶的不同部件，因为否则我们将有额外的四边形连接，例如船体到船外看起来不合适。 (如果不清楚，只需用一些任意坐标替换它们，看看发生了什么。)

然后为了给它一些运动，我们必须结合时间成分。我只是在y-z平面上添加了一个轻微的摇摆运动，并在z方向上稍微弹跳，以使它看起来像一艘船在波浪中移动。我确保使用与你已经用于波浪相同频率的w/2。这对于使船在海浪中晃动是很重要的。

clc; clear all ;

x_l = -20;

x_r = 20;

y_l = -20;

y_r = 20;

ds = 0.5;

A = 1;

k = 1;

dt = 0.05;

w = 1;

x = [x_l:ds:x_r];

y = [y_l:ds:y_r];

[X,Y] = meshgrid(x,y);

%sailboat

U = 0.7*[0,-1,-1,1,1,0;...%hull

0,0,0,0,0,0; NaN(1,6);...

0,0,NaN,0,0,NaN; %sails

0,-1,NaN,0,0,NaN];

V = 0.7*[3,1,-3,-3,1,3;%hull

1,1,-2,-2,1,1; NaN(1,6);...

3,0,NaN,0,-3,NaN; %sails

3,-1,NaN,0,-3,NaN];

W = 0.7*[1,1,1,1,1,1;%hull

0,0,0,0,0,0; NaN(1,6);...

2,6,NaN,7,2,NaN; %sails

2,2,NaN,2,2,NaN];

H = ones(2,6);

S = ones(3,3);

C = cat(3,[H*0.4;S*1,S*1],[H*0.2;S*0.6,S*0],[H*0;S*0.8,S*0]);

for i = 1:100

clf;

hold on;

Z = A*sin(k*Y+(w*i/2));

CO(:,:,1) = 0.3*ones((y_r-y_l)/ds + 1) + 0.3*cos(k*Y+(w*i/2));

CO(:,:,2) = 0.3*ones((y_r-y_l)/ds + 1) + 0.3*cos(k*Y+(w*i/2));

CO(:,:,3) = 0.7*ones((y_r-y_l)/ds + 1) + 0.3*cos(k*Y+(w*i/2));

surf(X,Y,Z,CO);

xlabel('x'); ylabel('y');

% rocking the boat

angle = 0.5*cos(w*i/2); %control rocking

Vs = V*cos(angle) - W*sin(angle);

Ws = V*sin(angle) + W*cos(angle) + 0.4 + 0.8*cos(w*(i - 0.5 * 2*pi)/2);%control amplitude

surf(U,Vs,Ws,C);

camproj('perspective');

xlim([x_l x_r]);

ylim([y_l y_r]);

zlim([y_l y_r]);

Zc = sqrt(X.^2+Y.^2);

%surf(X,Y,Zc);

%view([-100,20])

az = interp1([1,100],[-30, -120],i);

el = interp1([1,100],[1,30],i);

view([az,el]);

axis([-20,20,-20,20,-20,20]*0.5);

shading interp;

hold off;

drawnow;

pause(dt);

end

编辑：创建这些“模型”的关键是知道surf如何工作：给定一些矩阵X,Y,Z，这些矩阵的每个2x2子矩阵定义四边形的顶点。因此，我们的想法是将我们的模型分解为四边形(并在此矩阵中添加NaN，我们不希望它们之间有任何四边形)。查看以下片段，其中仅显示船体和所涉及的四边形。显示的数字表示坐标矩阵U,V,W中相应点的坐标的索引。我添加了一个小数字e拉开接缝，以便你可以真正看到四边形。将其设置为0以查看原始形状：

e = 0.2; %small shift to visualize seams

%sailboat

U = 0.7*[0-e,-1-e,-1-e,1+e,1+e,0+e;...%hull

0-e,0-e,0-e,0+e,0+e,0+e];

V = 0.7*[3+e,1,-3,-3,1,3+e;%hull

1+e,1,-2,-2,1,1+e];

W = 0.7*[1,1,1,1,1,1;%hull

0,0,0,0,0,0];

surf(U,V,W);

axis equal

view([161,30])

hold on

for i=1:2

for j=1:6

text(U(i,j),V(i,j),W(i,j),[num2str(i),',',num2str(j)]); %plot indices of points

end

end

xlabel('U')

ylabel('V')

zlabel('W')

title('i,j refers to the point with coordinates (U(i,j),V(i,j),W(i,j))')

hold off