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第10章 三维数据可视化资料
10.1.3 三维曲面图
在MATLAB中,提供了一个peaks( )函数,可产生一个凹凸有 致的曲面,包含了三个局部极大点及三个局部极小点。 peaks:该函数绘制三维曲面,默认大小为49*49。 peaks(n):该函数绘制三维曲面,三维曲面数据为n*n。 z=peaks:产生默认大小为49*49的矩阵,不绘制三维曲面。 z=peaks(x, y):该函数计算输入参数为x和y的方程的值,不 绘制三维曲面。 [x, y, z]=peaks:该函数产生3个矩阵x、y和z,大小都为 49*49,不绘制三维曲面。 [x, y, z]=peaks(n):该函数产生3个矩阵x、y和z,大小都为 n*n,不绘制三维曲面。
10.1.3 三维曲面图
在MATLAB中,采用函数surf( )绘制三维曲面图。该函数的调 用格式为:surf(X, Y, Z, c):该函数绘制彩色的三维曲面图 ,其中矩阵X和Y控制x轴和y轴,矩阵Z为z轴数据,图形的 颜色采用参数c设置。 在MATLAB中采用函数surfc( )绘制带有等高线的三维曲面图, 通过函数surfl( )添加三维曲面的光照效果, 调用方式和 surf( )相同。
在实际的工程计算中,经常需要将结果表示成三维图形,下 面介绍如何利用MATLAB创建三维图形,包括三维曲线 图、三维曲面图和特殊三维图形等,以及非网格数据三维 绘图等。
10.1.1 三维图形概述
MATLAB语言提供了三维绘图功能,这些功能与二维图形的绘 制有很多的相似之处,例如曲线的属性设置完全相同。最常 用的三维绘图包括三维曲线图、三维网格图和三Байду номын сангаас曲面图等 。完整的三维绘图流程,通常包括绘图的数据,设置图形窗 口,图形的视角、颜色和光照等效果,以及坐标轴和图形标 注的设置等。
10.1.4 特殊三维绘图
4.三维柱状图 在MATLAB中,采用函数bar3( )绘制三维柱状图,该函数 的调用格式和函数bar( )非常相近。用户可以在命令行窗 口输入:help bar3来查看该函数的详细介绍。此外,还 可以采用bar3h( )绘制水平三维柱状图,该函数的调用方 式和函数bar3( )相同。 5.三维饼状图 在MATLAB中,采用函数pie3( )绘制三维饼状图,该函数的 调用格式和二维饼状图绘图函数pie( )基本相同。如果用 户需要查看函数pie3( )的详细使用情况,可以在命令行窗 口输入:help pie3。 6.三维散点图 在MATLAB中,采用函数scatter3( )绘制三维散点图,该函 数的调用格式和二维散点图函数scatter( )非常相近。如 果用户需要查看函数scatter3( )的详细使用情况,可以在 命令行窗口输入:help scatter3。
1.柱面图 在MATLAB中,可以通过函数cylinder( )产生柱面图的数据 ,然后采用函数mesh( )方便的绘制出三维旋转体。 2.球面图 在MATLAB中,可以通过函数sphere( )绘制球面图。该函 数的调用格式为: [X, Y, Z]=sphere(N):该函数产成3个(N+1)*(N+1)的矩阵, 利用函数surf(X, Y, Z)可产生单位球面。 [X,Y,Z]=sphere:该函数产生3个的矩阵,默认值。 sphere(N):该函数只绘制球面图而不返回任何值。 3.三维等高线图 在MATLAB中,可以通过函数contour3( )绘制三维等高线 图。该函数的调用格式和绘制二维等高线的函数 contour( )非常相近,用户可以在命令行窗口输入:help contour3查询该函数的详细使用方法。
10.1.3 三维曲面图
在MATLAB中,采用函数meshgrid( )产生平面区域内的网格 坐标矩阵。 在MATLAB中,采用函数mesh( )绘制三维网格图,该函数将 曲面上的点用线条连接起来,网格对应的曲面区域则显示 为空白。该函数的调用格式为:mesh(X, Y, Z, c):该函数 绘制彩色的三维网格图,其中矩阵X和Y控制x轴和y轴,矩 阵Z为z轴数据,图形的颜色采用参数c设置。 在MATLAB中,采用函数meshc( )绘制带有等高线的三维网 格图,采用函数meshz( )绘制带有底座的三维网格图。这 两个函数的用法与函数mesh( )类似。 此外,还可以采用函数waterfall( )绘制三维网格图。
第10章 三维数据可视化
在MATLAB中,三维图形包括三维曲线、三维网格图和三维曲 面图,分别采用函数plot3( )、函数mesh( )和surf( ) 进行绘制。本章还将介绍一些特殊的三维图形绘制,重点 讲解三维图形的视角、色彩和光照等控制工具,以及图形 的打印和输出等。下面分别进行介绍。
10.1 创建三维图形
10.1.2 三维曲线图
在MATLAB中,利用函数plot3( )绘制三维曲线图,该函数的 调用格式为: plot3(x, y, z):该函数绘制三维曲线,参数x、y和z是有相同 的维数的向量。 plot3(X, Y, Z):该函数中参数X、Y和Z为具有相同维数的矩阵 ,将参数X、Y和Z的每一列绘制一条曲线,同时绘制多条曲 线。 plot3(X, Y, Z, s):该函数和二维绘图函数plot( )类似,可以设 置曲线的线型和颜色等信息,以及数据点的标记等。
7.三维火柴杆图 在MATLAB中,采用函数stem3( )绘制三维火柴杆图,该函 数的调用格式和二维火柴杆绘图函数stem( )非常相近。 用户可以在MATLAB的命令行窗口输入:help stem3查 看该函数的详细使用情况。 8.三维向量场图 在MATLAB中,采用函数quiver3( )绘制三维向量场图,该 函数的调用格式和二维向量场图绘制函数quiver( )非常相 近。用户可以在命令行窗口输入:help quiver3,查看该 函数的详细使用情况。 9.三维彗星图 在MATLAB中,采用函数comet3( )绘制三维彗星图,该函 数的调用格式和二维彗星图的绘图函数comet( )非常相近 。用户可以在MATLAB的命令行窗口输入:help comet3查询该函数的详细使用情况。