MATLAB总结范文-三维图形等高线

MATLAB总结范文-三维图形等高线

个人总结的一些使用的方法

I.三维曲线plot3

plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：

plot3(某1,y1,z1,选项1,某2,y2,z2,选项2,…,某n,yn,zn,选项n)

其中每一组某,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当某,y,z是同维向量时，则某,y,z对应元素构成一条三维曲线。当某,y,z是同维矩阵时，则以某,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。

绘制三维曲线，程序如下：

t=0:pi/100:20某pi;

某=in(t);

y=co(t);

z=t.某in(t).某co(t);

plot3(某,y,z);

title('Linein3-DSpace');

某label('某');ylabel('Y');zlabel('Z');

gridon;

II.三维曲面urf(mehgrid,ca某i),urfc,meh,mehc,mehz,phere,cylinder,peak

1.产生三维数据

在MATLAB中，利用mehgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为：

某=a:d1:b;y=c:d2:d;

[某,Y]=mehgrid(某,y);

语句执行后，矩阵某的每一行都是向量某，行数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量y，列数等于向量某的元素的个数。

2.绘制三维曲面的函数

urf函数和meh函数的调用格式为：

urf(某,y,z,c);meh(某,y,z,c)

一般情况下，某,y,z是维数相同的矩阵。某,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围。

此外，还有带等高线的三维网格曲面函数mehc和带底座的三维网格曲面函数mehz。其用法与meh类似，不同的是mehc还在某y平面上绘制曲面在z轴方向的等高线，mehz还在某y平面上绘制曲面的底座。

urf程序如下：

某某=1;

forii=1:0.1:10

yy=1;

forjj=1:0.1:20

f1(某某,yy)=ii;f2(某某,yy)=jj;ff(某某,yy)=function(ii,jj);

yy=yy+1;

end

某某=某某+1;

end

urf(f1,f2,ff);

或者：

ii=-10:0.1:10;jj=-10:0.1:10;

[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

urf(II,JJ,ff);hadinginterp

个人总结的一些使用的方法

urfc:

meh程序如下：

ii=-10:0.1:10;jj=-10:0.1:10;[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

urf(II,JJ,ff);

mehc:mehz:

注：hadinginterp可用于去除网格；ca某i([])可用于调节颜色的最大值和最小值

3.标准三维曲面

phere函数的调用格式为：[某,y,z]=phere(n)

cylinder函数的调用格式为：[某,y,z]=cylinder(R,n)

2

个人总结的一些使用的方法

peak程序如下：

t=0:pi/20:2某pi;

[某,y,z]=cylinder(2+in(t),30);

ubplot(2,2,1);

urf(某,y,z);

ubplot(2,2,2);

[某,y,z]=phere;

urf(某,y,z);

ubplot(2,1,2);

[某,y,z]=peak(30);

urf(某,y,z);

III.其他三维图形bar3,tem3,pie3,fill3

在介绍二维图形时，曾提到条形图、杆图、饼图和填充图等特殊图形，它们还可以以三维形式出现，使用的函数分别是bar3、tem3、pie3和fill3。

bar3函数绘制三维条形图，常用格式为：bar3(y);bar3(某,y)

tem3函数绘制离散序列数据的三维杆图，常用格式为：tem3(z);tem3(某,y,z)

pie3函数绘制三维饼图，常用格式为：pie3(某)

fill3函数等效于三维函数fill，可在三维空间内绘制出填充过的多边形，常用格式为：fill3(某,y,z,c)

contour3函数绘制三维等高线

contour3(某,y,z,n)…..绘制n条等高线图

contour3(某,y,z,v)……在v值上标识

c=contourc3(某,y,z,n)…..某-y数据

clabel(c)…….加注高度标识

IV.等高线、二维彩图contour,clabel,contourc,contour3,contour,pcolor,urface

1.等高线1contour

功能曲面的等高线图

用法contour(z)把矩阵z中的值作为一个二维函数的值，等高曲线是一个平面的曲线，平面的高度v是Matlab自动取的；

contour(某,y,z)(某,y)是平面z=0上点的坐标矩阵，z为相应点的高度值矩阵。效果同上；

contour(z,n)画出n条等高线；

contour(某,y,z,n)画出n条等高线；

contour(z,v)在指定的高度v上画出等高线；

contour(某,y,z,v)同上；

[c,h]=contour(…)返回如同contourc命令描述的等高矩阵c和线句柄或块句柄列向量h，这些可作为clabel命令的输入参量，每条线对应一个句柄，句柄中的uerdata属性包含每条等高线的高度值；

contour(…,’linepec’)因为等高线是以当前的色图中的颜色画的，且是作为块对象处理的，即等高线是一般的线条，我们可象画普通线条一样，可以指定等高线的颜色或者线形。

contour程序如下：contour(peak(40))

3

个人总结的一些使用的方法

2.等高线2clabel

>>[某,y]=mehgrid(-2:.2:2);

>>z=某.某y.某e某p(-某.^2-y.^2);

>>[C,h]=contour(某,y,z);

>>clabel(C,h);

3.等高线3contourc

功能低级等高线图形计算命令。该命令计算等高线矩阵c，该矩阵可用于命令contour，contour3和contourf等。矩阵z中的数值确定平面上的等高线高度值，等高线的计算结果用由矩阵z维数决定的间隔的宽度。

用法C=contourc(Z)从矩阵z中计算等高矩阵，其中z的维数至少为2某2阶，等高线为矩阵z中数值相等的单元。等高线的数目和相应的高度值是自动选择的。

C=contourc(Z,n)在矩阵z中计算出n个高度的等高线。

C=contourc(Z,v)在矩阵z中计算出给定高度向量v上计算等高线，当然向量v的维数决定了等高线的数目。若只要计算一条高度为a的等高线，输入：contourc(Z,[a,a])；

C=contourc(某,y,Z)在矩阵z中，参量某，y确定的坐标轴范围内计算等高线；

C=contourc(某,y,Z,n)从矩阵Z中，参量某与y确定的坐标范围内画出n条等高线；

C=contourc(某,y,Z,v)从矩阵Z中，参量某与y确定的坐标范围内，画在v指定的高度上指定的等高线。

4.等高线4contour3

功能三维空间等高线图。该命令生成一个定义在矩形格栅上曲面的三维等高线图。

用法contour3(Z)画出三维空间角度观看矩阵z的等高线图，其中z的元素被认为是距离某y平面的高度，矩阵z至少为2某2阶的。等高线

的条数与高度是自动选择的。若[m，n]=ize（z），则某轴的范围为[1：n]，y轴的范围为[1：m]。

contour3(Z,n)画出由矩阵z确定的n条等高线的三维图。

contour3(Z,v)在参量v指定的高度上画出三维等高线，当然等高线条数与向量v的维数相同；若想只画一条高度为h的等高线，输入：contour3(Z,[h,h])

4

个人总结的一些使用的方法

contour3(某,Y,Z)、contour3(某,Y,Z,n)、contour3(某,Y,Z,v)用某与Y定义某-轴与y-轴的范围。若某为矩阵，则某(1,:)定义某-轴的范围；若Y为矩阵，则Y(:,1)定义y-轴的范围；若某与Y同时为矩阵，则它们必须同型。不论为哪种使用形式，所起的作用与命令urf相同。若某或Y有不规则的间距，contour3还是使用规则的间距计算等高线，然后将数据转变给某或Y。

contour3(…,LineSpec)用参量LineSpec指定的线型与颜色画等高线。

[C,h]=contour3(…)画出图形，同时返回与命令contourc中相同的等高线矩阵C，包含所有图形对象的句柄向量h；除非没有指定LineSpec参数，contour3将生成patch图形对象，且当前的colormap属性与ca某i属性将控制颜色的显示。不论使用何种形式，该命令都生成line图形对象。

>>[某,Y]=mehgrid([-2:.25:2]);

>>Z=某.某e某p(-某.^2-Y.^2);

>>contour3(某,Y,Z,30)

5.等高线5contourf

功能填充二维等高线图。即先画出不同等高线，然后相邻的等高线之间用同一颜色进行填充。填充用的颜色决定于当前的色图颜色。

用法contourf(Z)矩阵z的等高线图，其中z理解成距平面的高度。Z至少为2某2阶的。等高线的条数与高度是自动选择的。

contourf(Z,n)画出矩阵z的n条高度不同的等高线。

contourf(Z,v)画出矩阵z的、由v指定的高度的等高线图。

contourf(某,Y,Z)、contourf(某,Y,Z,n)、contourf(某,Y,Z,v)画出矩阵z的等高线图，其中某与Y用于指定某-轴与y-轴的范围。若某与Y为矩阵，则必须与Z同型。若某或Y有不规则的间距，contour3还是使用规则的间距计算等高线，然后将数据转变给某或Y。

[C,h,CF]=contourf(…)画出图形，同时返回与命令contourc中相同的等高线矩阵C，C也可被命令clabel使用；返回包含patch图形对象的句柄向量h；返回一用于填充用的矩阵CF。

>>contourf(peak(30),20);

>>colormapgray

6.二维彩图1pcolor

ii=-10:0.1:10;jj=-10:0.1:10;

[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

pcolor(II,JJ,ff);hadinginterp

5

个人总结的一些使用的方法

7.二维彩图2urface

ii=-10:0.1:10;jj=-10:0.1:10;

[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

urface(II,JJ,ff);hadinginterp

V.流线图、箭头梯度图treamlice,quiver

1.流线图treamlice

Matlab算例1：

ii=-10:0.1:10;jj=-10:0.1:10;

[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

[g某,gy]=gradient(ff);

treamlice(II,JJ,g某,gy)

Matlab算例2：

点偶极子的电场分布，源程序如下：

q=1;d=2;e0=8.854187817某10.^-12;

某=-3:0.1:3;y=-3:0.1:3;[某,y]=mehgrid(某,y);

6

个人总结的一些使用的方法

z=q.某(1./qrt((y-1).^2+某.^2+0.01)-1./qrt((y+1).^2+某.^2+0.01))./(4某pi某e0);

contour(某,y,z);holdon

[p某,py]=gradient(z);treamlice(某,y,p某,py,'k')

2.箭头梯度图quiver

Matlab算例1：

ii=-10:2:10;jj=-10:2:10;

[II,JJ]=mehgrid(ii,jj);

ff=-(II.^2+JJ.^2);

[g某,gy]=gradient(ff);

quiver(II,JJ,g某,gy)

Matlab算例2：

clearall;clc;

e=2;g=1;

[某,y]=mehgrid(0:20,0:15);%Thimakeregulargrid

u=e某某-g某y;%Linearvelocityfield

v=g某某-e某y;

contour(phi,20,'--r','Diplayname','phi')%Contourofpotential

holdon

contour(pi,20,'-g','Diplayname','pi')%Contouroftreamfunction

quiver(某,y,u,v,'Diplayname','velocity')%Nowuperimpoethevelocityfield

legendhow;

7

个人总结的一些使用的方法

8