【MATLAB】创建网格图和曲面图
文章目录
- 关于网格图和曲面图
- 可视化包含两个变量的函数
- 绘制正弦函数
- 彩色曲面图
- 将曲面图设置为透明
关于网格图和曲面图
MATLAB® 在 x-y 平面中的网格上方使用点的 z 坐标来定义曲面图,并使用直线连接相邻的点。mesh 和 surf 函数以三维形式显示曲面图。
- mesh 生成仅使用颜色来标记连接定义点的线条的线框曲面图。
- surf 使用颜色显示曲面图的连接线和面。
MATLAB 通过将索引的 z 数据值映射到图窗颜色图来标记曲面图颜色。
可视化包含两个变量的函数
要显示包含两个变量的函数 z = f (x,y),
- 在此函数的域中,生成分别由重复行和重复列组成的 X 和 Y 矩阵。
- 使用 X 和 Y 计算此函数并绘制其图形。
meshgrid 函数将一个向量或两个向量(即 x 和 y)指定的域转换为矩阵 X 和 Y,以便用于计算包含两个变量的函数。X 的行是向量 x 的副本,Y 的列是向量 y 的副本。
绘制正弦函数
计算和绘制 x 和 y 方向之间的二维 sinc 函数 sin®/R。R 是距原点的距离,原点在矩阵的中心。添加 eps(非常小的值)可防止网格图在 R = 0 处的点出现孔洞。
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);
R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;
Z = sin(R)./R;
mesh(X,Y,Z)
默认情况下,MATLAB 使用当前颜色图来标记网格图颜色。
彩色曲面图
此示例说明如何将 sinc 函数绘制为曲面图,指定颜色图并添加颜色栏以便显示数据与颜色的映射。
曲面图与网格图相似,但曲面图的矩形面是彩色的。各个面的颜色由 Z 的值及颜色图(即颜色的有序列表)决定。
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);
R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;
Z = sin(R)./R;
surf(X,Y,Z)
colormap hsv
colorbar
将曲面图设置为透明
此示例展示如何将曲面图的面设置为不同透明度。透明度(称为 alpha 值)可以针对整个对象进行指定,也可以基于 alphamap(其作用方式与颜色图类似)进行指定。
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);
R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;
Z = sin(R)./R;
surf(X,Y,Z)
colormap hsv
alpha(.4)
MATLAB 显示一个面 alpha 值为 0.4 的曲面。Alpha 值的范围介于 0(完全透明)和 1(不透明)之间。
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