文章目錄

• 一、二維網(wǎng)格
• • 1、線圖 與 平面圖
  • 2、meshgrid 函數(shù)生成二維網(wǎng)格
• 二、繪制網(wǎng)格
• • 1、mesh 函數(shù)繪制網(wǎng)格
  • 2、代碼示例
• 三、繪制平面
• • 1、surf 函數(shù)繪制平面
  • 2、代碼示例
• 四、繪制等高線
• • 1、contour 函數(shù)繪制等高線
  • 2、代碼示例
  • 3、繪制彩色等高線并標(biāo)注高度值

一、二維網(wǎng)格

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1、線圖 與 平面圖

之前使用 plot 和 plot3 繪制的都是線圖 , 給定若干個(gè)點(diǎn)的向量 , 繪制這些點(diǎn) , 然后將這些點(diǎn)使用直線連接起來 , 組成了線圖 ;

繪制 $3$ 維線圖時(shí) , 只需要給定 $X,Y,Z$ 三個(gè)向量 ( 每個(gè)向量都含有 $n$ 個(gè)元素 ) , 分別是 $n$ 個(gè)點(diǎn)的 $x,y,z$ 坐標(biāo)值 ;

兩點(diǎn)之間 , 使用線連接起來即可 ;

平面圖形 Surface , 繪制的是一個(gè)平面 , 需要給定 $X,Y,Z$ 三個(gè)值 , 其中 $X,Y,Z$ 是矩陣 ;

如 $X,Y,Z$ 都是 $m\times n$ 的矩陣 , 那么 $X,Y$ 就可以決定一個(gè) $m\times n$ 個(gè)點(diǎn)組成的平面 , 此時(shí) $m\times n$ 個(gè)點(diǎn)的 $z$ 軸的值是 $Z$ 矩陣中對(duì)應(yīng)的 $m\times n$ 個(gè)值中的一個(gè) ;

平面是按照矩陣網(wǎng)格狀進(jìn)行分布 ;

2、meshgrid 函數(shù)生成二維網(wǎng)格

meshgrid 參考文檔 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/meshgrid.html

使用 meshgrid 函數(shù) , 可以產(chǎn)生 $X,Y$ 矩陣的值 , 即產(chǎn)生的是 $x?y$ 坐標(biāo)軸的網(wǎng)格平面 ;

生成二維網(wǎng)格示例 :

% 生成 x 向量 x = -2 : 1 : 2% 生成 y 向量 y = -2 : 1 : 2% 生成 X Y 兩個(gè)矩陣 % 生成了 x-y 坐標(biāo)軸上的網(wǎng)格 [X, Y] = meshgrid(x, y)

打印結(jié)果 :

>> Untitledx =-2 -1 0 1 2y =-2 -1 0 1 2X =-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2Y =-2 -2 -2 -2 -2-1 -1 -1 -1 -10 0 0 0 01 1 1 1 12 2 2 2 2>>

$X$ 向量

-2 -1 0 1 2

和 $Y$ 向量

-2 -1 0 1 2

生成的二維網(wǎng)格 ,

$X$ 矩陣 :

X =-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2-2 -1 0 1 2

$Y$ 矩陣 :

Y =-2 -2 -2 -2 -2-1 -1 -1 -1 -10 0 0 0 01 1 1 1 12 2 2 2 2

二、繪制網(wǎng)格

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1、mesh 函數(shù)繪制網(wǎng)格

mesh 函數(shù)參考文檔 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/mesh.html

mesh 函數(shù)作用是繪制網(wǎng)格 ;

2、代碼示例

使用 -2 : 0.1 : 2 向量生成 $x,y$ 網(wǎng)格矩陣 $X,Y$ ;

每個(gè) $z$ 值的計(jì)算方式是 $z=e^{?x^2?y^2}x$ ;

代碼示例 :

% 生成 x 向量 x = -2 : 0.1 : 2;% 生成 y 向量 y = -2 : 0.1 : 2;% 生成 X Y 兩個(gè)矩陣 % 生成了 x-y 坐標(biāo)軸上的網(wǎng)格 [X, Y] = meshgrid(x, y);% 生成 Z 矩陣 Z = X .* exp (-X .^ 2 - Y .^ 2);% 繪制網(wǎng)格 mesh(X, Y, Z);

繪制結(jié)果 :

三、繪制平面

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1、surf 函數(shù)繪制平面

surf 函數(shù)參考文檔 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/surf.html

surf 函數(shù)作用是繪制平面 , 給網(wǎng)格填充顏色 ;

2、代碼示例

使用 -2 : 0.1 : 2 向量生成 $x,y$ 網(wǎng)格矩陣 $X,Y$ ;

每個(gè) $z$ 值的計(jì)算方式是 $z=e^{?x^2?y^2}x$ ;

代碼示例 :

% 生成 x 向量 x = -2 : 0.1 : 2;% 生成 y 向量 y = -2 : 0.1 : 2;% 生成 X Y 兩個(gè)矩陣 % 生成了 x-y 坐標(biāo)軸上的網(wǎng)格 [X, Y] = meshgrid(x, y);% 生成 Z 矩陣 Z = X .* exp (-X .^ 2 - Y .^ 2);% 繪制平面 surf(X, Y, Z);

繪制結(jié)果 :

四、繪制等高線

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1、contour 函數(shù)繪制等高線

contour 函數(shù)參考文檔 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/contour.html

contour 函數(shù)作用是繪制平面的等高線 , 如果 $z$ 軸的值相等 , 那么在 $x,y$ 坐標(biāo)系中繪制等高線 ;

2、代碼示例

使用 -2 : 0.1 : 2 向量生成 $x,y$ 網(wǎng)格矩陣 $X,Y$ ;

每個(gè) $z$ 值的計(jì)算方式是 $z=e^{?x^2?y^2}x$ ;

代碼示例 :

% 生成 x 向量 x = -2 : 0.1 : 2;% 生成 y 向量 y = -2 : 0.1 : 2;% 生成 X Y 兩個(gè)矩陣 % 生成了 x-y 坐標(biāo)軸上的網(wǎng)格 [X, Y] = meshgrid(x, y);% 生成 Z 矩陣 Z = X .* exp (-X .^ 2 - Y .^ 2);% 繪制等高線 contour(X, Y, Z);

繪制結(jié)果 :

3、繪制彩色等高線并標(biāo)注高度值

代碼示例 :

% 生成 x 向量 x = -2 : 0.1 : 2;% 生成 y 向量 y = -2 : 0.1 : 2;% 生成 X Y 兩個(gè)矩陣 % 生成了 x-y 坐標(biāo)軸上的網(wǎng)格 [X, Y] = meshgrid(x, y);% 生成 Z 矩陣 Z = X .* exp (-X .^ 2 - Y .^ 2);% 繪制等高線 [C, h] = contourf(X, Y, Z);% 標(biāo)注高度值 clabel(C, h);

執(zhí)行結(jié)果:

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【MATLAB】三维图形绘制 ( 三维平面图 | 二维网格 | meshgrid 函数 | 绘制网格 | mesh 函授 | 绘制平面 | surf 函数 | 绘制等高线 | contour 函数 )的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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