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MATLAB 中的 3D 绘图
作者:迹忆客
最近更新:2023/03/19
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本文将讨论在 MATLAB 中使用 mesh()、scatter3()、contour3()、plot3()、quiver3() 和 bar3() 函数创建 3d 图。 在 MATLAB 中使用 mesh() 函数创建曲面图Matlab 的内置函数 mesh() 在 3D 平面上创建曲面图。我们可以将 mesh() 函数内的矩阵作为我们想要在 3D 平面中绘制的函数传递。 mesh() 函数将使用 x-y 坐标的默认值沿 z 轴绘制给定矩阵。x 和 y 坐标将来自给定矩阵的索引。 给定的矩阵将在 z 轴上绘制为三维平面上的高度。 例如,让我们创建一个矩阵 Z 并使用 Matlab 中的 mesh() 函数将其绘制在曲面图上。 请参阅下面的代码。 clc [x,y] = meshgrid(-18:1:18); r = sqrt(x.^2 + y.^2)/2; z = cos(r)./r; mesh(x,y,z)输出: 在 MATLAB 中使用 scatter3() 函数创建 3D 散点图 如果我们想创建一个 3D 散点图,我们可以使用 scatter3() 函数。此函数与 scatter() 函数相同,但它将给定数据绘制在 3D 平面中。 我们可以给 scatter3() 函数提供两个或三个输入向量。 在三个输入的情况下,第一个向量包含 x 坐标,第二个包含 y 坐标,第三个包含 z 坐标。 在两个输入向量的情况下,第三个坐标 z 将取自前两个坐标的索引。 例如,让我们使用 scatter3() 函数在 3D 位置绘制散点图。 请参阅下面的代码。 clc x = linspace(0,2*pi,100); y = sin(x) + rand(1,100); z = 1:100; scatter3(x,y,z)输出: 在 MATLAB 中使用 contour3() 函数创建 3D 等高线图 我们可以使用 Matlab 的内置函数 contour3() 创建 3D 等高线图。等值线图是根据值具有不同颜色的等值线图。 赋予线条的颜色取决于它的值。较冷的颜色对应于较低的值,较热的颜色对应于较高的值。 例如,让我们使用 sphere() 和 contour3() 函数绘制一个球体的 3D 等高线图。请参阅下面的代码。 clc [x,y,z] = sphere(100); contour3(x,y,z);输出: 在 MATLAB 中使用 plot3() 函数创建点或线的 3D 图 我们已经知道 Matlab 中的 plot() 函数,它用于在 2D 平面上绘制数据。plot3() 函数类似于 plot() 函数。 唯一的区别是 plot3() 函数在 3D 平面上绘制数据。我们可以将数据绘制为一条线,即连续图,也可以绘制为点,即离散图。 我们必须传递三个坐标 x、y 和 z,才能在 3D 平面上绘制数据。例如,让我们使用 plot3() 函数在 3D 中绘制螺旋线。 请参阅下面的代码。 clc t = 0:pi/50:10*pi; sinet = sin(t); cost = cos(t); plot3(sinet,cost,t)输出: 在 MATLAB 中使用 quiver3() 函数创建 3D Quiver 或矢量图 Matlab 的内置函数 quiver3() 可用于绘制 3D 箭袋或矢量图。标量仅包含幅度,但向量包含幅度和方向。 我们可以使用 plot3() 函数创建标量数据的 3D 图,但我们不能使用 plot3() 函数绘制矢量数据,因为该函数不会绘制矢量的方向。 在向量的情况下,我们可以使用 quiver3() 函数,它将绘制向量的大小和方向。 例如,让我们创建一个矩阵并将其绘制在具有方向的 3D 平面上。请参阅下面的代码。 clc m = [1:10 ;10:-1:1;1:10]; quiver3(m,m,m,m)输出: 在 MATLAB 中使用 bar3() 函数创建 3D 条形图 我们可以使用 Matlab 的内置函数 bar3() 在 3D 平面上绘制条形图。我们必须传递数据的输入矩阵,在 3D 平面中绘制为 z 轴上的高度。 其他两个坐标(x 和 y)将取自给定矩阵的索引。例如,让我们从给定的矩阵创建一个 3D 条形图。 请参阅下面的代码。 clc m = [1:10 ;10:-1:1;1:10]; bar3(m)输出:
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