实验8：立体图形与动画.doc

数学实验八 问题一： 当一个小圆轮在平面上滚动时，轮缘的一点在滚动时所形成的轨迹称为「摆线」。请用 MATLAB 画出一个典型的摆线，其中小圆轮的半径为 1，而且至少要滚三圈。当小圆轮绕着一个大圆（半径 R=5）的外部滚动时，请画出其摆线。 解：a=linspace(0,2*pi,100); x0=[0,0];y0=[0,5]; fprintf(抓取画面中...\n); for i=1:100 plot(5*cos(a),5*sin(a),r);axis equal hold on x=6*sin(a(i))+cos(a); y=6*cos(a(i))+sin(a); x0(i)=6*sin(a(i))-sin(6*a(i));y0(i)=6*cos(a(i))-cos(6*a(i)); plot(x,y,r,x0(i),y0(i),b*); hold on plot(x0,y0,b,6*sin(a(i)),6*cos(a(i)),r); hold off axis equal axis([-8,8,-8,8]); m(i)=getframe; end fprintf(播放电影中...\n); movie(m); 重复上改成在大圆的内部滚动。 x0=[0,0];y0=[0,5]; fprintf(抓取画面中...\n); for i=1:100 plot(5*cos(a),5*sin(a),r);axis equal hold on x=4*sin(a(i))+cos(a); y=4*cos(a(i))+sin(a); x0(i)=4*sin(a(i))-sin(4*a(i));y0(i)=4*cos(a(i))+cos(4*a(i)); plot(x,y,r,x0(i),y0(i),bo); hold on plot(x0,y0,b,4*sin(a(i)),4*cos(a(i)),r); hold off axis equal axis([-6,6,-6,6]); m(i)=getframe; end fprintf(播放电影中...\n); movie(m) 问题二2001、2002及2003年的人员组成如下表所示： 类别 大一 大二 大三 大四 硕一 硕二 博士班 教职员 年份 2001 10 21 23 14 35 26 47 48 2002 21 32 33 24 35 26 17 48 2003 15 23 23 44 25 34 27 38 请用 bar3 指令来画出上述数据的立体长条图。 解：x=[10 21 23 14 35 26 47 48;21 32 33 24 35 26 17 48;15 23 23 44 25 34 27 38]; bar3(x,0.25,detached); xlabel(学历);ylabel(年份);zlabel(人数); set(gca,xticklabel,{大一,大二,大三,大四,硕一,硕二,博士班,教职员}); set(gca,yticklabel,{2001年,2002年,2003年}); title(某校信息系2001、2002及2003年的人员组成); 请用各种你可以想到的方法，在上述图形中加入各种解释和说明的文字。 解：x=[10 21 23 14 35 26 47 48;21 32 33 24 35 26 17 48;15 23 23 44 25 34 27 38]; bar3(x); xlabel(类别);ylabel(年份);zlabel(人数); set(gca,xticklabel,{大一,大二,大三,大四,硕一,硕二,博士班,教职员}); set(gca,yticklabel,{2001年,2002年,2003年}); title(某校信息系在2001、2002及2003年的人员组成) 请使用上题的数据来进行下列两小题： 画出依每年份总人数来切分的立体扇形图，并加上各种可能的说明文字。 解：x=[10 21 23 14 35 26 47 48;21 32 33 24 35 26 17 48;15 23 23 44 25 34 27 38]; y=sum(x); explode=[1,1,0]; label={2001年,2002年,2003年}; pie3(y,explode,label); title(年份立体扇形图) 重复上小题，但改成依每种类别的总人数来