MATLAB画图surf函数颜色控制参数c用法

Posted 2020-06-24 高开泰

专业今年开了MATLAB的课程（土木工程学MATLAB？），老师给出了保过题，为了不挂科也是苦逼百度+谷歌了半天,加上自己的琢磨，总算是明白些surf颜色控制方法了，在这里分享记录一下~初学matlab，理解的不是太深，望海涵。

题目

从excel中读取粒子，这些粒子具有三维的坐标，xyz，并且具有三维的速度，excel中的每一页内存储一个时间点的例子信息，x，y，z，vx，vy，vz，页的命名为sheet+i，希望能够先读取粒子信息到向量当中，然后粒子的位置进行图像显示，粒子采用球体进行显示，球体的颜色和合速度的大小有关，采用从绿色到红色的渐变关系，然后粒子在三维空间中，根据时间的变化运动起来。

说明:我希望时间步数是作为函数的输入参数的，也就是显示多少个时间点是可控的，起始的时间点是可控的

从我多年编程的角度，嗯，逻辑非常简单，但是动画这块就比较蛋疼了，毕竟完全没接触过matlab动画~于是开始在网上搜相关的教程，这些东西还是挺多的。然后就做成了生成一个球并使其运动的代码，然后hold on绘制多个球。

然后就是颜色控制，第一想法就是使用colormap，用了之后就发现后面设置的会覆盖之前的，就是所有球都是同一颜色，，，。

之后继续搜，发现surf（x，y，z，c）的第四个参数就是颜色控制，，，但是搜了好多都说是颜色控制，就是不说到底怎么控制，，这就比较尴尬了。

于是在调试中和搜索中，发现错误提示 cDATA必须是M*N矩阵或者M*N*3数组，而c的默认值为z，，，那么不得不去联想，surf函数是使用网格绘制，c对应每一个网格的颜色，那也就是每个网格可以使用rgb进行颜色设置。那么设置一个和z同大小的矩阵，然后升级为三维数组，第三维（列）对应rgb三色，传给surf函数，那么正好实现了颜色控制。于是测试（以下为代码片段，无上下文）

[x,y,z] = sphere(n);

c=zeros(size(x));%获得o阵大小和x相同

for i=1:1:length(c(1,:))
　　for j=1:1:length(c(:,1))
　　　　c(i,j,1)=1;
　　　　c(i,j,2)=0;
　　　　c(i,j,3)=0;%红色
　　end
end

没问题，所有球都是红的

那么题目就迎刃而解了

function anim=ani2(numb,start)
dian=[];
v=[];
i=1;
vmax=0;
vmin=100;
while 1
　　lsp=xlsread(‘dian.xlsx‘,i);
　　if length(lsp)==0
　　　　break;
　　end
　　lsp(1)=lsp(1)+lsp(4)*start;
　　lsp(2)=lsp(2)+lsp(5)*start;
　　lsp(3)=lsp(3)+lsp(6)*start;
　　dian=[dian;lsp(1),lsp(2),lsp(3)];
　　v=[v;lsp(4),lsp(5),lsp(6)];
　　lsv=sqrt(lsp(4)*lsp(4)+lsp(5)*lsp(5)+lsp(6)*lsp(6));
　　if lsv>vmax
　　　　vmax=lsv;
　　end
　　if lsv<vmin
　　　　vmin=lsv;
　　end
　　i=i+1;
end

k = 5;
n = 2^k-1;
[x,y,z] = sphere(n);
for i=1:1:length(dian(:,1))
　　surf(x+dian(i,1),y+dian(i,2),z+dian(i,3));
　　hold on;
end
axis equal
axis tight
set(gcf,‘renderer‘,‘zbuffer‘);
set(gca,‘nextplot‘,‘replacechildren‘);
title(‘球体动画‘);
j_color=vmax-vmin;
for j=1:1:numb
　　k = 5;
　　n = 2^k-1;
　　[x,y,z] = sphere(n);
　　set(gca,‘nextplot‘,‘replacechildren‘);
　　for i=1:1:length(dian(:,1))
　　　　dian(i,1)=dian(i,1)+v(i,1);
　　　　dian(i,2)=dian(i,2)+v(i,2);
　　　　dian(i,3)=dian(i,3)+v(i,3);
　　　　g=1-(sqrt(v(i,1)*v(i,1)+v(i,2)*v(i,2)+v(i,3)*v(i,3))-vmin)/j_color;
　　　　r=1-g;
　　　　c=zeros(size(z));
　　　　for ll=1:1:length(c(1,:))
　　　　　　for j=1:1:length(c(:,1))
　　　　　　　　c(ll,j,1)=r;
　　　　　　　　c(ll,j,2)=g;
　　　　　　　　c(ll,j,3)=0;
　　　　　　end
　　　　end
　　　　surf(x+dian(i,1),y+dian(i,2),z+dian(i,3),c);
　　　　hold on;
　　end
　　axis equal
　　F(j)=getframe;
end

希望对大家使用surf时有所帮助~