Matlab绘图（第四节-三维曲线）

Posted 2023-03-01 往事随风piao

三维图形相比二维图形具有更强的数据表现能力，三位曲线是三维图形的基本形式。

1.plot3函数

(1) 基本用法为plot3(x,y,z)

其中，参数x，y，z组成一组曲线的坐标。通常x，y，z为长度相同的向量。

例1：绘制一条空间折线

x=[0.2 1.8 2.5];
y=[1.3 2.8 1.1];
z=[0.4 1.2 1.6];
plot3(x,y,z)
grid on%显示网格线
axis([0,3,1,3,0,2])%x轴范围为0~3，y为1~3，z为0~2

例2：绘制螺旋线

t=linspace(0,10*pi,200);%从0到10派等间距取200个点
x=sin(t)+t.*cos(t);
y=cos(t)-t.*sin(t);
z=t;
plot3(x,y,z)

(2) plot3（x，y，z）

当x，y，z为同型矩阵时。则以x，y，z所对应列元素绘制曲线。曲线条数等于矩阵列数。

当x，y，z中有向量也有矩阵时，向量的的长度应与矩阵相符。

例3：在空间不同位置绘制5条正弦曲线。

%方法一
t=0:0.01:2*pi;%生成行向量t，t的值为0~2*pi间距为0.01的点
t=t';%将行向量转化成列向量
x=[t,t,t,t,t];
y=[sin(t),sin(t)+1,sin(t)+2,sin(t)+3,sin(t)+4];
z=[t,t,t,t,t];%xyz是五列与t等长的列向量构成的矩阵
plot3(x,y,z)




%方法二
t=0:0.01:2*pi;
x=t;
y=[sin(t),sin(t)+1,sin(t)+2,sin(t)+3,sin(t)+4];
z=t;
plot3(x,y,z)

(3) 含多组输入参数的plot3函数

plot3（x1，y1，z1，x2，y2，z2，...）

每一组x，y，z向量构成一组数据点的坐标，绘制一条曲线。

例4：绘制三条不同长度的正弦曲线。

t1=0:0.01:1.5*pi;%蓝色曲线
t2=0:0.01:1.5*pi;%棕色曲线
t3=0:0.01:1.5*pi;%黄色曲线
plot3(t1,sin(t1),t1,t2,sin(t2)+1,t2,t3,sin(t3)+2,t3)

（4） 含选项的plot3函数。

plot3（x，y，z，选项）

选项用于指定曲线的线型，颜色和数据点标记。

例5：绘制空间曲线

t=0:pi/50:6*pi;%0到6*pi每隔pi/50取点
x=cos(t);
y=sin(t);
z=2*t;
plot3(x,y,z,'p')%p代表各点形状为五角星
xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('Z');%坐标轴添加标签
grid on%画网格线

2.fplot3函数

条件：当函数曲线由参数方程定义，且参数方程中只有一个自变量。

fplot3（funx，funy，funz，tlims）

其中，funx、funy、funz代表定义曲线x、y、z坐标的函数，通常采用函数句柄的形式。tlims为参数函数自变量的取值范围，用二元向量[tmin，tmax]描述，默认为[-5，5]。

例6 :绘制墨西哥帽顶曲线，曲线的参数方程如下:

xt = @(t) exp(-t/10).*sin(5*t);
yt = @(t) exp(-t/10).*cos(5*t);
zt = @(t) t;
fplot3(xt, yt, zt,[-12,12])%自变量取值范围为-12到12

在fplot3函数中，可以指定曲线的线型、颜色和数据点标记

xt = @(t) exp(-t/10).*sin(5*t);
yt = @(t) exp(-t/10).*cos(5*t);
zt = @(t) t;
fplot3(xt, yt, zt,[-12 12], ‘r-.’)%‘r-.’代表线型为红色点画线

本文为作者整理课堂老师所讲内容，期待支持哦~