Matlab数据可视化浅析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 基本函数 函数 功能 plot3 建立三维线条图 mesh* 建立网格图 meshc 建立具有基本等高线的网格图 meshz 建立具有基准平面的网格图 surf 建立表面图 surfc 建立带有基本等高线的表面图 surfl 建立带有指定方向照明的表面图 surface 建立表面图对象的低级函数 fill3 填充三维多边形 三维曲线图 plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为： plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 绘制三维曲线。 程序如下： t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); plot3(x,y,z); title(Line in 3-D Space); xlabel(X);ylabel(Y);zlabel(Z); grid on; 三维曲面图 1．生成平面网络 在Matlab中，利用meshgrid函数*产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为： x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); 语句执行后，矩阵X的每一行都是向量x，行数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量y，列数等于向量x的元素的个数。 2．绘制三维曲面的函数 surf函数和mesh函数的调用格式为： mesh(x,y,z,c) (网格) surf(x,y,z,c) (表面) 一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围。 曲面图 surf contour 在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制4种三维曲面图 程序如下： [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); subplot(2,2,1); mesh(x,y,z); title(mesh(x,y,z)) subplot(2,2,2); meshc(x,y,z); title(meshc(x,y,z)) subplot(2,2,3); meshz(x,y,z) title(meshz(x,y,z)) subplot(2,2,4); surf(x,y,z); title(surf(x,y,z)) 3．标准三维曲面 sphere函数的调用格式为： [x,y,z]=sphere(n) n:指什么? cylinder函数的调用格式为： [x,y,z]= cylinder(R,n) Matlab还有一个peaks 函数，称为多峰函数，常用于三维曲面的演示。 绘制标准三维曲面图形。 程序如下： t=0:pi/20:2*pi; [x,y,z]= cylinder(2+sin(t),30); subplot(2,2,1); surf(x,y,z); subplot(2,2,2); [x,y,z]=sphere; surf(x,y,z); subplot(2,1,2); [x,y,z]=peaks(30); surf(x,y,z); 三维表面图形的着色 三维表面图实际上就是在网格图的每一个网格片上涂上颜色。surf函数用缺省的着色方式对网格片着色。除此之外，还可以用shading命令来改变着色方式。 shading faceted命令将每个网格片用其高度对应的颜色进行着色，但网格线仍保留着，其颜色是黑色。这是系统的缺省着色方式。 shading flat命令将每个网格片用同一个颜色进行着色，且网格线也用相应的颜色，从而使得图形表面显得更加光滑。 shading interp命令在网格片内采用颜色插值处理，得出的表面图显得最光滑。 3种图形着色方式的效果展示。 程序如下： [x,y,z]=sphere(20); colormap(copper); subplot(1,3,1); surf(x,y,z); axis equal subplot(1,3,2)