基于MATLAB三维曲面图
xlabel('X 軸 = column index'); % X 軸的說明文字
ylabel('Y 軸 = row index');
% Y 軸的說明文字
for i=1:size(z,1)
for j=1:size(z,2)
h=text(j, i, z(i,j), num2str(z(i, j)));
% 標示曲面高度
範例4-3 :plotxyz011.m
x = 3:6; y = 5:9; [xx, yy] = meshgrid(x, y); zz = xx.*yy; subplot(2,2,1); mesh(xx); title('xx'); axis tight subplot(2,2,2); mesh(yy); title('yy'); axis tight subplot(2,2,3); mesh(xx, yy, zz); title('zz 對 xx 及 yy 作圖'); axis tight
ezmesh, ezsurf:
如果我們只是要很快地檢視一個具有二個輸入 的函數的圖形,就可以使用 ezmesh 或是 ezsurf 等來快速地畫出函數的曲面圖形
範例4-13:plotxyz091.m
subplot(2,2,1); subplot(2,2,2); subplot(2,2,3); subplot(2,2,4);
範例4-1 :plotxyz001.m
MATLAB 程式設計入門篇:三維立體繪圖
4-1 基本立體繪圖指令
範例4-2 :plotxyz002.m
若要將與曲面對應的 x 座標和 y 座標都一併畫出 來,還是可以使用 mesh 指令
z = [0 2 1; 3 2 4; 4 4 4; 7 6 8];
mesh(z);
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4-1 基本立體繪圖指令
peaks的圖形
MATLAB 程式設計入門篇:三維立體繪圖
4-1 基本立體繪圖指令
meshz:
meshz 指令有將曲面加上「圍裙」或「舞台」 的效果
範例4-6:plotxyz03.m
[x, y, z] = peaks; meshz(x,y,z); axis tight;
MATLAB 程式設計入門篇:三維立體繪圖
4-1 基本立體繪圖指令
範例4-12:plotxyz09.m
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4-1 基本立體繪圖指令
整理:基本三維立體繪圖指令的列表
類別
指令
說明
mesh, ezmesh
立體網狀圖
網狀圖 meshc, ezmeshc 網狀圖加上等高線
4-1 基本立體繪圖指令
範例4-10:plotxyz07.m
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4-1 基本立體繪圖指令
plot3:
如果輸入引數是三個大小相同的矩陣 x、y、z, 那麼 plot3 會依序畫出每個行向量在三度空間 所對應的曲線
範例4-11:plotxyz08.m
[x, y] = meshgrid(-2:0.1:2); z = y.*exp(-x.^2-y.^2); plot3(x, y, z);
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-7:plotxyz04.m
MATLAB 程式設計入門篇:三維立體繪圖
4-1 基本立體繪圖指令
meshc:
meshc 可同時畫出網狀圖與「等高線」 (Contours)
範例4-8:plotxyz05.m
[x, y, z] = peaks; meshc(x, y, z); axis tight;
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-12:plotxyz09.m
x = 6*rand(100,1)-3; % x 為介於 [-3, 3] 的 100 點亂數
y = 6*rand(100,1)-3; % y 為介於 [-3, 3] 的 100 點亂數
z = peaks(x, y); % z 為 peaks 指令產生的 100 點輸出
% 在 x 軸 [-2,2] 之間取 25 點 % 在 y 軸 [-2,2] 之間取 25 點 % xx 和 yy 都是 25×25 的矩陣 % zz 也是 25×2 的矩陣
% 畫出立體曲面圖
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-5 :plotxyz01.m
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z = [0 2 1; 3 2 4; 4 4 4; 7 6 8];
mesh(z);
xlabel('X 軸 = column index'); % X 軸的說明文字
ylabel('Y 軸 = row index');
% Y 軸的說明文字
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4-1 基本立體繪圖指令
x = linspace(-2, 2, 25); y = linspace(-2, 2, 25); [xx, yy] = meshgrid(x, y); zz = xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); mesh(xx, yy, zz);
% 在 x 軸 [-2,2] 之間取 25 點 % 在 y 軸 [-2,2] 之間取 25 點 % xx 和 yy 都是 25×25 的矩陣 % 計算函數值,zz 也是 25×25 的矩陣 % 畫出立體網狀圖
4-1 基本立體繪圖指令
peaks:
為了方便測試立體繪圖,MATLAB 提供了一個 peaks 函數,可產生一個凹凸有致的曲面,包含了三個局部 極大點(Local Maxima)及三個局部極小點(Local Minima)
其方程式為:
y 3(1 x) e2 x2( y1)2 10( x x3 y5 )ex2y2 1 e(x1)2y2
ezmesh('sin(x)/x*sin(y)/y'); ezsurf('sin(x*y)/(x*y)'); ezmeshc('sin(x)/x*sin(y)/y'); ezsurfc('sin(x*y)/(x*y)');
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-13:plotxyz091.m
% xx 和 yy 都是矩陣 % 計算函數值 zz,也是矩陣
colormap(zeros(1,3));
% 以黑色呈現
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-3 :plotxyz011.m
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-4 :plotxyz01.m 使用 linspace 來產生較密集的資料,以便畫出由 函數 形成的立體網狀圖
meshz
網狀圖加上“圍裙”(或“舞 臺”)
surf, ezsurf
立體曲面圖
曲面圖 surfc, ezsurfc
曲面圖加上等高線
surfl
曲面圖加上光源
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4-1 基本立體繪圖指令
整理:基本三維立體繪圖指令的列表
類別
指令
曲線圖
plot3, ezplot3
低階函數
set(h, 'hori', 'center', 'vertical', 'bottom', 'color', 'r'); % 改變位置及顏色
end
end
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-2 :plotxyz002.m
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-11:plotxyz08.m
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4-1 基本立體繪圖指令
plot3:
上例中,所有的資料點都必需是在格子點上, MATLAB 才能根據每點的高度來作圖。如果所 給的資料點不在格子點上,我們必需先用 griddata 指令來進行內插法以產生格子點
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-3 :plotxyz011.m meshgrid 的作用是產生 x 及 y (均為向量) 為 基準的格子點 (Grid Points),其輸出為 xx 及 yy(均為矩陣),分別代表格子點的 x 座標及 y 座標。
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4-1 基本立體繪圖指令
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-6:plotxyz03.m
MATLAB 程式設計入門篇:三維立體繪圖
4-1 基本立體繪圖指令
waterfall:
waterfall 指令可在 x 方向或 y 方向產生水流 效果
範例4-7:plotxyz04.m
[x, y, z] = peaks; waterfall(x,y,z); axis tight;
plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t); % 畫出 tsin(t),tcos(t),t 的曲線
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4-1 基本立體繪圖指令
範例4-9:plotxyz06.m
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