matlab的空間三維作圖與符號作圖.ppt

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1、數(shù)學實驗Matlab繪圖(二)空間三維作圖與符號作圖第六講1繪制三維曲線三維曲線：plot3設三維曲線的參數(shù)方程為：x=x(t),y=y(t),z=z(t),則其圖形可由下面的命令繪出：例：三維螺旋線plot3的用法與plot類似>>t=0:pi/10:10*pi;>>x=2*t;>>y=sin(t);>>z=cos(t);>>plot3(x,y,z);plot3(x,y,z,s)2繪制三維曲面示例3繪制三維曲面空間曲面作圖命令：mesh繪制由矩陣X,Y,Z所確定的曲面網(wǎng)格圖mesh(X,Y,Z)>>[X,Y]=meshgrid(-3:1/8:3);>>Z=

2、peaks(X,Y);>>mesh(X,Y,Z);例：4繪制三維曲面的過程繪制空間曲面z=z(x,y)的一般過程與繪制二維曲線類似，先對x的變化區(qū)域和y的變化區(qū)域進行分割，得到離散的點(xij,yij)，這些點構(gòu)成了網(wǎng)格矩陣，即矩陣X和Y，這些離散的點稱為網(wǎng)格點計算z在這些網(wǎng)格點上的函數(shù)值，即可的矩陣Z調(diào)用Matlab的繪圖命令作出曲面圖形怎樣得到網(wǎng)格矩陣X和Y？——利用Matlab的網(wǎng)格生成函數(shù)meshgrid5網(wǎng)格生成函數(shù)若x=y,則可簡寫為：[X,Y]=meshgrid(x)[X,Y]=meshgrid(x,y)x,y是分別對x變化區(qū)域和y變化區(qū)域進行

3、分割后得到的向量X,Y即為我們所需要的網(wǎng)格矩陣網(wǎng)格生成函數(shù)6繪制三維曲面>>x=-8:0.5:8;>>y=-8:0.5:8;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>mesh(X,Y,Z)例：繪制由函數(shù)確定的曲面其中-8<=x<=8,-8<=y<=8。7其它三維曲面作圖命令繪制帶等高線的空間曲面meshc調(diào)用方式與mesh相同，在mesh基礎上增加等高線meshz調(diào)用方式與mesh相同，在mesh基礎上屏蔽邊界面繪制屏蔽邊界面的空間曲面8二維曲線作圖過程例：y=sin(x),

4、0>x=0:pi/5:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,'.')一、畫點點?線：先畫點，后連線9二維曲線作圖過程例：y=sin(x),0>x=0:pi/5:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,'r.-')二、連線點?線：先畫點，后連線10二維作圖舉例>>x=[0:pi/20:2*pi];>>y=sin(x);>>plot(x,y,'.')三、加密：取更多的點11(0

5、線作圖舉例>>t=[0:0.5:20];>>x=t;>>y=sin(t);>>z=cos(t);>>plot3(x,y,z,’.-’)>>t=[0:0.5:20];>>x=t;>>y=sin(t);>>z=cos(t);>>plot3(x,y,z,’.’)13空間曲線作圖舉例>>t=[0:0.1:20];>>x=t;>>y=sin(t);>>z=cos(t);>>plot3(x,y,z)>>t=[0:0.1:20];>>x=t;>>y=sin(t);>>z=cos(t);>>plot3(x,y,z,’.-’)14線:分別沿x方向和y方向連接這些點即可得到三

6、維曲面作圖先畫點，后連線，構(gòu)成曲面網(wǎng)格圖點:15例：墨西哥帽子：墨西哥帽子(–a>x=-8:0.5:8;>>y=-8:0.5:8;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>mesh(X,Y,Z)1)x與y可以取不同的步長2)注意這里采用的數(shù)組運算＋eps？最后一個命令能否改為mesh(Z)？[X,Y]=meshgrid([-8:0.5:8]);17例：帶等高線的曲面mesh

7、c三維曲面作圖舉例>>[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>meshc(X,Y,Z)18例：帶屏蔽面的曲面meshz三維曲面作圖舉例>>[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>meshz(X,Y,Z)19Mesh繪圖小結(jié)顯式方程：z=z(x,y),a?x?b,c?y?d>>x=a:hx:b;y=c:hy:d;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>Z=z(X,Y);>>m

8、esh(X,Y,Z)參數(shù)方程：x=x(u,v),y=