[笔记]MATLAB中的图形(2)

【笔记】MATLAB中的图形（2）

三维作图 1、mesh(z)语句

mesh(z)语句可以给出矩阵z元素的三维消隐图，网络表面由z坐标点定义，与前面叙述的x-y平面的线格相同，图形由临近的点连接而成。它可用来显示用其他方式难以输出的包含大量数据的大型矩阵，也可以用来绘制z变量函数。

显示两变量的函数z=f(x,y),第一步需产生特定的行和列的x-y矩阵；然后计算函数在各网格点的值；最后用mesh函数输出。

下面我们绘制sin(r)/r函数的图形。建立图形用一下方法： >> x=-8:.5:8; >> y=x';

>> x=ones(size(y))*x; >> y=y*ones(size(y))'; >> R=sqrt(x.^2+y.^2)+eps; >> z=sin(R)./R; >> mesh(z)

%试运行mesh(x,y,z)，看看与mesh(z)有什么不同？

各语句的意义是：首先建立行向量x，列向量y；然后按向量的长度建立1-矩阵；用向量乘以产生的1-矩阵，生成网格矩阵，他们的值对于与x-y坐标平面；接下来计算各网格点的半径；最后计算函数值矩阵z。用mesh函数即可得到图形（图 1）。

图 1 三维消隐图

第一条语句x的赋值为定义域，在其上估计函数；第三条语句建立一个重复行的x矩阵，第四条语句产生y的响应，第五条语句产生矩阵R（其元素为各网格点到原点的距离）。

另外，上述命令系列中的前4行可以用以下语句替代： >> [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8) 2、与mesh相关的几个函数

（1）meshc与函数mesh的调用方式相同，只是该函数在mesh的基础上又增加了绘制相应等高线的功能。 例：

>> [x,y]=meshgrid([-4:.5:4]); >> z=sqrt(x.^2+y.^2); >>meshc(z)

图 2 meshc图

（2）函数meshz与mesh的调用方式也相同，不同的是该函数在mesh函数的作用之上增加了屏蔽作用，即增加了边界面屏蔽。 >> [x,y]=meshgrid([-4:.5:4]); >> z=sqrt(x.^2+y.^2); >>meshz(z)

图 3 meshz图

3、其他几个三维绘图函数

（1）绘制球体sphere，调用格式： [x,y,z]=sphere(n)

此函数生成三个(n+1)x(n+1)阶的矩阵，再利用函数surf(x,y,z)可生成单位球面。 >> sphere(30) %只绘制球面，不返回值 >> axis square

图4 球面图

若只输入sphere画图，则n=20，为默认值。

（2）surf函数也是MATLAB中常用的三维绘图函数。其调用格式为： surf(x,y,z,c)

输入参数的设置与mesh相同，不同的是mesh函数绘制的是一网格图，而surf绘制的是着色的三维表面。MATLAB语言对表面进行着色的方法是，在得到相应的网格后，对每一