MATLAB三维绘图高级三维绘图

Posted 2021-03-06 zhicungaoyuan-mingzhi

MATLAB三维绘图(五)高级三维绘图

1、colorbar查看三维绘图中的内建颜色表，示例：

%% 画三维图
clear; clc; close all;
[x, y] = meshgrid(-3:.2:3,-3:.2:3);   % 生成网格
z = x.^2 + x.*y + y.^2;  % z的表达式
subplot(1,2,1);
surf( x, y, z);   % 画三维图
box on; 
set(gca,'FontSize', 16,'xLim',[-4 4],'yLim',[-4 4]); % 设置字体颜色和坐标
zlabel('z'); xlabel('x'); ylabel('y');
subplot(1,2,2);
imagesc(z); % 获取在z轴上的颜色深度表
colorbar;  % 显示颜色条
axis square;   % 坐标相等
xlabel('x'); ylabel('y');

效果显示：

2、使用colormap设置指定的颜色表，示例：

%%  使用colormap函数指定使用的颜色表
clear; clc; close all;
x=-10:0.1:10;                   %绘图数据
y=-10:0.1:10;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
z=X.^2+Y.^2;
figure;                         %图形窗口
surf(x,y,z);                    %三维图的绘制函数
colormap('cool');               %设置颜色
shading interp;
axis square;                    %坐标轴设置
xlabel('x');                    %图形标注
ylabel('y');
zlabel('z');

效果显示：

3、使用view函数设定观察三维图形的视角，示例：

%% 使用view设定不同的视角去看图形
clear; clc; close all;
sphere(50);  % 画球
shading flat;  % 显示风格
material shiny;
axis vis3d off;  % axes画板
set(gcf,'Color',[1 1 1]);  % 设置figure板为白色
view(-45,20);   % 设置固定角度去看图

效果显示：

4、使用light函数增加光照，示例：

%% 增加光照
clear; clc; close all;
sphere(50);  % 画球
shading flat;  % 显示风格
light('Position',[1 3 2]);  % 光照的位置
light('Position',[-3 -1 3]);
material shiny;
axis vis3d off;  % axes画板
set(gcf,'Color',[1 1 1]);  % 设置figure板为白色

效果显示：

5、获取light函数句柄设置使用光照的颜色，示例：

%% 获取光照句柄显示不同的光照的效果
clear; clc; close all;
[X, Y, Z] = sphere(64); % 画球，并且获取坐标值
h = surf(X, Y, Z); 
axis square vis3d off; % 坐标尺度相同，并且不显示axes画板
reds = zeros(256, 3);  % 创建一个256*3的零矩阵
reds(:, 1) = (0:256.-1)/255;
colormap(reds);   % 显示颜色
shading interp; 
lighting phong;  % 设置光照
set(h, 'AmbientStrength', 0.75, 'DiffuseStrength', 0.5);
L1 = light('Position', [-1, -1, -1]);  % 获取光照的位置句柄
set(L1, 'Position', [-1, -1, 1]);  % 补光
set(L1, 'Color', 'g');  % 补绿光

效果显示：

6、显示光的效果，示例：

%% 显示光的效果
clear; clc; close all;
v = [0 0 0; 1 0 0 ; 1 1 0; 0 1 0; 0.25 0.25 1; ...
0.75 0.25 1; 0.75 0.75 1; 0.25 0.75 1];
f = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 1 2 6 5; 2 3 7 6; 3 4 8 7; 4 1 5 8];
subplot(1,2,1); 
patch('Vertices', v, 'Faces', f, ...
'FaceVertexCData', hsv(6), 'FaceColor', 'flat');
view(3);
axis square tight; 
grid on;
subplot(1,2,2); 
patch('Vertices', v, 'Faces', f, ...
'FaceVertexCData', hsv(8), 'FaceColor', 'interp');
view(3); 
axis square tight;
grid on;

效果显示：

7、加载MATLAB提供的数据显示一个三维地图效果，示例：

%% 绘制地图
clear; clc; close all;
load cape
X=conv2(ones(9,9)/81,cumsum(cumsum(randn(100,100)),2));
surf(X,'EdgeColor','none','EdgeLighting','Phong',...
'FaceColor','interp');
colormap(map); 
caxis([-10,300]);
grid off; 
axis off;

效果显示：