matlab中的meshgrid命令怎么用（matlab三维作图教程）

三维曲线

Plot3函数在用法上与Plot函数非常相似，其调用格式为:

地块3(x1，y1，z1，选项1，x2，y2，z2，选项2，…，xn，yn，zn，选项n)

其中每组x，y，z，y，z构成一组曲线的坐标参数，选项的定义与plot函数相同。当x、y、z为同维向量时，x、y、z对应的元素形成一条三维曲线。当x、y、z为同维矩阵时，用x、y、z对应的列元素画一条三维曲线，曲线的个数等于矩阵列的个数。

画一条三维曲线。

该过程如下:

t = 0:pi/100:20 * pi；

x = sin(t)；

y = cos(t)；

z=t.*sin(t)。* cos(t)；

plot3(x，y，z)；

标题(“三维空间中的线条”)；

xlabel(\' X \')；Y label(\' Y \')；zlabel(\' Z \')；

三维表面

1.生成三维数据

在MATLAB中，meshgrid函数用于生成平面区域的网格坐标矩阵。它的格式是:

x = a:D1:b；y = c:D2:d；

[X，Y]=meshgrid(x，Y)；

语句执行后，矩阵X的每一行都是向量X，行数等于向量Y的元素数，矩阵Y的每一列都是向量Y，列数等于向量X的元素数。

2.绘制三维表面的功能

Surf函数和mesh函数以下列格式调用:

Mesh(x，y，z，c):画一个网格面，追踪空之间的数据点，连接成网格。

Surf(x，y，z，c):画一个完整的曲面，画出数据点代表的曲面。

一般来说，x，y，z，y，z是维数相同的矩阵。x，y是网格坐标矩阵，z是网格点的高度矩阵，c用来指定不同高度的颜色范围。

例画一个三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。

该过程如下:

[x，y]= mesh grid(0:0.25:4 * pi)；%在[0，4pi][0，4pi]区域生成网格坐标

z = sin(x+sin(y))-x/10；

网格(x，y，z)；

轴([0 4 * pi 0 4 * pi-2.5 1])；

此外，还有带轮廓线的三维网格曲面函数meshc和带基的三维网格曲面函数meshz。其用法与mesh类似，只是meshc也在xy平面上绘制Z轴方向的曲面轮廓，meshz也在xy平面上绘制曲面的底面。

示例选择xy平面上的区域[-8，8][-8，8]，绘制四种三维曲面。

该过程如下:

[x，y]= mesh grid(-8:0.5:8)；

z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps)；

支线剧情(2，2，1)；

网格(x，y，z)；

标题(\'网格(x，y，z)\')

支线剧情(2，2，2)；

meshc(x，y，z)；

标题(\' meshc(x，y，z)\')

支线剧情(2，2，3)；

meshz(x，y，z)

Tit文佳社会百科全书le(\'meshz(x，y，z)\')

支线剧情(2，2，4)；

surf(x，y，z)；

标题(\' surf(x，y，z)\')

3.标准3D表面

球面函数的调用格式为:(球面、域、半球、圆)

[x，Y，z]=sphere(n):生成三个(N+1)-乘-(N+1)矩阵，使SURF(X，Y，Z)生成一个单位球。

柱面函数的调用格式为:(柱面，柱面，柱面)

[x，y，z]= cylinder(R，n)，其中R是圆的半径，n是组成圆的点数。

MATLAB还有一个peaks函数，叫多峰函数，常用来演示三维曲面。

示例绘制标准三维曲面图形。

该过程如下:

t = 0:pi/20:2 * pi；

[x，y，z]= cylinder(2+sin(t)，30)；

支线剧情(2，2，1)；

surf(x，y，z)；

支线剧情(2，2，2)；

[x，y，z]=球面；

surf(x，y，z)；

支线剧情(2，1，2)；

[x，y，z]= peaks(30)；

surf(x，y，z)；

其他三维图形

在介绍二维图形时，已经提到了条形图、条形图、饼图和填充图等特殊图形。也可以三维形式出现，使用的函数分别是bar3、stem3、pie3、fill3。

3条形图功能绘制三维条形图，常见格式为:

bar3(y)

bar3(x，y)

stem3函数绘制离散序列数据的三维条形图。常见的格式是:

茎3(z)

stem3(x，y，z)

Pie3函数绘制三维饼图，常见的格式是:

pie3(x)

fill3函数相当于三维函数fill，可以在三维空空间中绘制填充的多边形。常见的格式是:

填充3(x，y，z，c)

绘制三维图形示例:

(1)画出魔方阵列的三维条形图。

(2)以三维条形图的形式画出曲线y=2sin(x)。

(3)给定x=[2347，1827，2043，3025]，画一个饼状图。

(4)画五个顶点坐标值随机的黄色三角形。

该过程如下:

支线剧情(2，2，1)；

bar3(魔法(4))

支线剧情(2，2，2)；

y = 2 * sin(0:pi/10:2 * pi)；

stem 3(y)；

支线剧情(2，2，3)；

pie3([2347，1827，2043，3025])；

支线剧情(2，2，4)；

fill3(兰德(3，5)，兰德(3，5)，兰德(3，5)，\' y \')

绘制瀑布图和多模态函数的等值线图。

该过程如下:

支线剧情(1，2，1)；

[X，Y，Z]= peaks(30)；

瀑布(X，Y，Z)

xlabel(\'X轴\')，ylabel(\'Y轴\')，zlabel(\'Z轴\')；

支线剧情(1，2，2)；

contour3(X，Y，Z，12，\' k \')；%其中12代表高度的级数。

xlabel(\'X轴\')，ylabel(\'Y轴\')，zlabel(\'Z轴\')；

图形装饰加工

处理视点的MATLAB提供了设置视点的函数视图，其调用格式为:

视图(az，el)

Az是方位角，el是仰角，都是以度为单位。系统的默认视点定义为方位角-37.5°和仰角-30°。

从不同角度绘制多峰函数曲面的示例。

该过程如下:

支线剧情(2，2，1)；网格(峰值)；

视图(-37.5，30)；%指定子图1的视点。

标题(“方位角=-37.5°，仰角= 30°”)

支线剧情(2，2，2)；网格(峰值)；

视图(0，90)；%指定子图像2的视点。

标题(“方位角=0，仰角=90”)

支线剧情(2，2，3)；网格(峰值)；

视图(90，0)；%指定子图3的视点。

标题(“方位角=90度，仰角=0度”)

支线剧情(2，2，4)；网格(峰值)；

视图(-7，-10)；%指定子图4的视点。

标题(“方位角=-7°，仰角=-10°”)

颜色处理

1.颜色的矢量表示

MATLAB除了用字符表示颜色，还可以用包含三个元素的向量表示颜色。向量值在[0，1]范围内，三个元素分别代表红绿蓝的相对亮度，称为RGB三元组。

2.比色图表

彩色地图是MATLAB系统引入的概念。在MATLAB中，每个图形窗口只能有一个颜色图表。彩色图是m3的数字矩阵，其中的每一行都是RGB三元组。色卡矩阵可以人工生成，也可以调用MATLAB提供的函数来定义色卡矩阵。

3.三维表面图形的着色

三维曲面图其实就是给网格图的每个网格块上色。Surf函数使用默认的着色方法给网格切片着色。此外，还可以使用着色命令来更改着色方法。

Shadingfaceted命令用相应的颜色给每个网格块着色，但网格线保持不变。shading flat命令用相同的颜色给每个网格块着色，网格线也使用相应的颜色，使图形表面显得更平滑。

Shading interp命令在网格中使用颜色插值，得到的曲面贴图最平滑。

颜色是黑色的。这是系统的默认着色方法。

演示了三种图形着色方法的效果。

该过程如下:

[x，y，z]=球面(20)；

彩色地图(铜色)；

支线剧情(1，3，1)；

surf(x，y，z)；

轴相等

支线剧情(1，3，2)；

surf(x，y，z)；遮光平面；

轴相等

支线剧情(1，3，3)；

surf(x，y，z)；阴影interp

轴相等

光照处理

MATLAB提供了灯光设置的功能，其调用格式为:

灯光(“颜色”，选项1，“样式”，选项2，“位置”，选项3)

光照后的球面。

该过程如下:

[x，y，z]=球面(20)；

支线剧情(1，2，1)；

surf(x，y，z)；轴相等；

light(\'Posi \'，[0，1，1])；

阴影interp

坚持住；

plot3(0，1，1，\' p \')；text(0，1，1，\'轻\')；

支线剧情(1，2，2)；

surf(x，y，z)；轴相等；

light(\'Posi \'，[1，0，1])；

阴影interp

坚持住；

plot3(1，0，1，\' p \')；text(1，0，1，\'光\')；

图形的切割处理

例4-22画一个三维曲面图，进行插值着色处理，把图中x和y都小于0的部分剪去。

该过程如下:

[x，y]= mesh grid(-5:0.1:5)；

z=cos(x)。*cos(y)。*exp(-sqrt(x.^2+y.^2)/4)；

surf(x，y，z)；阴影interp

暂停%程序暂停。

i=find(x

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