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《实验Matlab三维作图的绘制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验9三维绘图一、实验目的学会MATLAB软件中三维绘图的方法。二、实验内容与要求1．三维曲线图格式一：plot3(X,Y,Z,S).说明：当X，Y，Z均为同维向量时，则plot3描出点X(i),Y(i),Z(i)依次相连的空间曲线.若X，Y均为同维矩阵，X，Y，Z每一组相应列向量为坐标画出一条曲线，S为‘color﹣linestyle﹣marker’控制字符表1.6～表1.10.【例1.79】绘制螺旋线.>>t=0:pi/60:10*pi;>>x=sin(t);>>y=cos(t);>>plot3(x,y,
2、t,’*-b’)>>gridon图形的结果如图1.16所示.格式二：comet3(x,y,z).说明：显示一个彗星通过数据x,y,z确定的三维曲线.【例1.80】>>t=-20*pi:pi/50:20*pi;>>comet3(sin(t),cos(t),t)可见到彗星头（一个小圆圈）沿着数据指定的轨道前进的动画图象，彗星轨道为整个函数所画的螺旋线.格式三：fill3(X,Y,Z,C)℅填充由参数X,Y,Z确定的多边形，参数C指定颜色.图1.16例1.79图形结果图1.17例1.81图形结果【例1.81】9>>
3、X=[2,1,2;9,7,1;6,7,0];>>Y=[1,7,0;4,7,9;0,4,3];>>Z=[1,8,6;7,9,6;1,6,1];>>C=[1,0,0;0,1,0;0,0,1]>>fill3(X,Y,Z,C)>>gridon图形的结果如图1.17所示.问题1.30：图1.17中每个三角形按什么规律画出的？（用X,Y,Z的对应列元素值为坐标画三角形）每个三角形内填充的颜色又有何规律？（用C第i列元素值对应的颜色，从第i个三角形对应顶点向中心过渡）若C=[1,5,10;1,5,10;1,5,10]，结果
4、如何？2.三维网格图格式：mesh(X,Y,Z,C)℅画出颜色由C指定的三维网格图.meshc(X,Y,Z,C)℅画出带有等高线的三维网格图.meshz(X,Y,Z,C)℅画出带有底座的三维网格图.说明：若X与Y均为向量，n=length(X),m=length(Y),Z必须满足[m,n]=size(Z),则空间中的点(X(j),Y(i),Z(i,j))为所画曲面网线的交点，X对应于Z的列，Y对应于Z的行；若X,Y,Z均为同维矩阵，则空间中的点(X(i,j),Y(i,j),Z(i,j))为所画曲面的网线的交点
5、；矩阵C指定网线的颜色，MATLAB对矩阵C中的数据进行线性处理，以便从当前色图中获得有用的颜色，若C缺省，网线颜色和曲面的高度Z相匹配.在三维作图常用到命令meshgrid，其功能是生成二元函数z=f(x,y)中x-y平面上的矩形定义域中数据点矩阵X和Y.格式：[X,Y]=meshgrid(x,y).说明：输入向量x为x-y平面上x轴的值，向量y为x-y平面上y轴的值.输出矩阵X为x-y平面上数据点的横坐标值，输出矩阵Y为x-y平面上数据点的纵坐标值.【例1．82】>>x=1:4;>>y=1:5;>>[x,
6、y]=meshgrid(x,y)x=12341234123412341234y=111192222333344445555图1.18所示x-y平面上的矩形定义域中20个数据点（星号点）的坐标就是有X，Y决定的。【例1.83】绘出带有底座的马鞍面。>>[x,y]=meshgrid(x,y);>>z=(x.^2/4^2-y.^2/5^2);>>x=-8:8;>>y=-8:8;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>Z=(x.^2/4^2-y.^2/5^2);>>meshz(X,Y,Z)图形结果如图1.19
7、所示。图1.19例1.83图形结果问题1.31：将mesh(X,Y,Z)改为mesh(x,y,Z),结果如何？（一样）曲面网格颜色有何规律？（从高到低按赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫排列）3.三维曲面图格式：surf(X,Y,Z,C)%画出颜色由C指定的三维曲面图。Surfc(X,Y,Z,C)%画出带有等高线的三维曲面图。说明：surf同mesh命令用法和使用格式相同，不同之处在于绘得的图形是一个彩色曲面而不是彩色网格。C缺省时，数据Z同时为曲面高度，也是颜色数据。【例1.84】绘出带有等高线的理想气体状态方程曲
8、面。pv=nRT,n=2mol:>>R=8.31;>>n=2;>>p=(1:20)*1e5;9>>v=(1:20)*1e-3;>>[p,v]=meshgrid(p,v);>>T=p.*v/n/R;>>surfc(p,v,T);>>view(45,30)图形结果如图1.20所示。4．三维旋转曲面图格式：[X，Y，Z]=cylinder(r,n).说明：返回一母线向量为r、高度为1的旋转曲面x,y,z轴
