Matlab meshgrid 绘制二维网格

最近要用matlab画二维网格，网上查阅和实践后，做一下总结。

一、利用meshgrid绘制二维网格的正确做法

xtick = linspace(10,20,51);

ytick = linspace(0,2*pi,21);

[X,Y] = meshgrid(xtick,ytick);

plot(X, Y, 'k', X', Y', 'k');

axis([10 20 0 2*pi]);

绘图结果如下：

到这儿就结束了。接下来的内容是我走过的坑和原因分析，不感兴趣的可以直接跳过。

二、错误示例

一开始经过网上搜索，发现有二维网格绘制的相关例子，一个简单例子如下：

xtick = linspace(0,10,21);

ytick = linspace(0,10,21);

[X,Y] = meshgrid(xtick,ytick);

plot(X,Y,'k',Y,X,'k');

绘图如下：

一看就是我想要的图，直接根据这个例子，开始动手：

xtick = linspace(10,20,51);

ytick = linspace(0,2*pi,21);

[X,Y] = meshgrid(xtick,ytick);

plot(X, Y, 'k', Y, X, 'k');

画出来是这样的，傻眼了。。。网格没有画到一起，和我想的不一样。。。

经过仔细研究meshgrid这个函数的输出，以及画出来的图，又重新修改了程序，如第一部分的正确示例所示（只有plot命令做了修改）。

三、原因

首先研究一下Meshgrid的输入输出

直接截取官方说明：

[X,Y] = meshgrid(x,y) 基于向量 x 和 y 中包含的坐标返回二维网格坐标。X 是一个矩阵，每一行是 x 的一个副本；Y 也是一个矩阵，每一列是 y 的一个副本。坐标 X 和 Y 表示的网格有 length(y) 个行和 length(x) 个列。

举个官方的例子：

x=1:3;

y=1:5;

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

输出X,Y看看长什么样

先plot(X,Y)，查看是如何画图的，如下图：有三条竖直线，分别是x=1，x=2和x=3。其画图次序为：X第1列和Y的第1列（红线），X第2列和Y第2列（绿线），以及X第3列和Y的第3列（蓝线）。

接着plot(Y,X), 继续查看绘图情况，如下图：有三条水平线，分别是y=1，y=2和y=3。其画图次序为：Y第1列和X的第1列（红线），Y第2列和X第2列（绿线），以及Y第3列和X的第3列（蓝线）。

可以发现，利用plot命令画矩阵时，它会按照对应列进行绘图。且，第一个矩阵会作为横坐标值、第二个矩阵作为纵坐标值进行绘图。

接着我们再研究一下，如何在plot(X,Y)的基础上继续把我们想要的水平线画上，即y=1，y=2,…,y=5。

先看一下下图中的y=1的水平线，其坐标点分别为(1,1),(2,1)和(3,1)，这三个坐标值分别对应X矩阵的第1行和Y矩阵的第1行。这样我们就可以把X和Y矩阵转置再plot(X',Y')就可以得到5条水平线。

最后，plot(X,Y,'k',X',Y','k');可以得到下图。

总结：出错的原因在于没有真正理解用plot命令画两个矩阵时程序是如何执行的。

注：如果横坐标和纵坐标的坐标范围和格点步长是一样的，那么X’和Y是相同的，Y’和X是相同的，所以用plot(X,Y,'k',Y,X,'k')不会出现问题。

看来还是不能偷懒-_-!

(原创-转载请注明出处)

参考：

https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/meshgrid.html

https://blog.csdn.net/zhanghanqmx/article/details/121891071

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