Matlab——图形绘制——三维立体图形 剔透玲珑球 动态图——彗星状轨迹图

三维绘图函数

三维绘制工具

函数view

 

实例：三维螺旋线

>> t=0:pi/50:10*pi;
plot3(sin(t),cos(t),t)
grid %添加网格

 plot3可以画出空间中的曲线

>> t=linspace(0,20*pi, 501);
plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t); %注意用点乘 .*

也可以同时画出两条空间中的曲线

>> t=linspace(0,10*pi,501);
>> plot3(t.*sin(t),t.*cos(t),t,t.*sin(t),t.*cos(t),-t);

正弦曲线图

x=linspace(0,3*pi); % 0 到 3pi 间100 个数据点
z1=sin(x);
z2=sin(2*x);
z3=sin(3*x);
y1=zeros(100); % 含有100 个数据的 0 数组
y3=zeros(100);
y2=y3/2;
plot3(x,y1,z1,x,y2,z2,x,y3,z3);

 立体网状图

实例：

>> x=linspace(-2, 2, 25); %在x轴上取25点
y=linspace(-2, 2, 25); %在y轴上取25点
[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵
zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); %计算函数值，zz也是21x21的矩阵
mesh(xx, yy, zz); %画出立体网状图

 曲面图

 

>> x=linspace(-2, 2, 25); %在x轴上取25点
y=linspace(-2, 2, 25); %在y轴上取25点
[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵
zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); %计算函数值，zz也是21x21的矩阵
surf(xx, yy, zz);%画出立体曲面图

 peaks函数

>> z = 3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2) - (y+1).^2) ...
- 10*(x/5 - x.^3 - y.^5).*exp(-x.^2-y.^2) ...
- 1/3*exp(-(x+1).^2 - y.^2);
>> peaks z

 也可以对peaks函数取点，再以各种不同的方法进行绘图

meshz 可将曲面加上围裙

[x,y,z]=peaks;
meshz(x,y,z);

waterfall 可在x 方向或y 方向产生水流效果：

[x,y,z]=peaks;
waterfall(x,y,z);

产生在y方向的水流效果：

[x,y,z]=peaks;
waterfall(x',y',z');

meshc 同时画出网状图与等高线：

[x,y,z]=peaks;
meshc(x,y,z);

surfc 同时画出曲面图与等高线：

[x,y,z]=peaks;
surfc(x,y,z);

 contour3 画出曲面在三度空间中的等高线

contour3(peaks, 20);

contour 画出曲面等高线在XY 平面的投影 

contour(peaks, 20);

 剔透玲珑球

[X0,Y0,Z0]=sphere(30); %产生单位球面的三维坐标
X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0; %产生半径为2 的球面的三维坐标
surf(X0,Y0,Z0); %画单位球面
shading interp %采用插补明暗处理
hold on; mesh(X,Y,Z);hold off %画外球面
hidden off %产生透视效果
axis off %不显示坐标轴

动态图形动画效果——彗星状轨迹图

R0=1; %以地球半径为一个单位
a=12*R0;b=9*R0;T0=2*pi; %T0是轨道周期
T=5*T0;dt=pi/100;t=[0:dt:T]';
f=sqrt(a^2-b^2); %地球与另一焦点的距离
th=12.5*pi/180; %卫星轨道与x-y平面的倾角
E=exp(-t/20); %轨道收缩率
x=E.*(a*cos(t)-f);y=E.*(b*cos(th)*sin(t));z=E.*(b*sin(th)*sin(t));
plot3(x,y,z,'g') %画全程轨线
[X,Y,Z]=sphere(30);X=R0*X;Y=R0*Y;Z=R0*Z; %获得单位球坐标
grid on,hold on,surf(X,Y,Z),shading interp %画地球
x1=-18*R0;x2=6*R0;y1=-12*R0;y2=12*R0;z1=-6*R0;z2=6*R0;
axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2]) %确定坐标范围
view([117 37]),comet3(x,y,z,0.02),hold off %设视角、画运动轨线