瀑布圖和等高線圖 - 基于Matlab繪制二維和三維圖形以及其他圖形控制函數(shù)的使用方法

除了上面討論的三維圖形外，常用的圖形還有瀑布圖和三維曲面的等高線圖。繪制瀑布圖用waterfall函數(shù)，用法和meshz函數(shù)相似，只是它的網(wǎng)格線在x軸方向出現(xiàn)，具有瀑布效果。等高線圖分二維和三維兩種形式，分別使用函數(shù)contour和contour3繪制。

例521 繪制多峰函數(shù)的瀑布圖和等高線圖。

subplot(1,2,1);

[X,Y,Z]=peaks(30);

waterfall(X,Y,Z);

xlabel('XX');ylabel('YY');zlabel('ZZ');

subplot(1,2,2);

contour3(X,Y,Z,12,'k');%其中12代表高度的等級數(shù)

xlabel('XX');ylabel('YY');zlabel('ZZ');

三．三維圖形的精細處理

一．視點處理

在日常生活中，從不同的角度觀察物體，所看到的物體形狀是不一樣的。同樣，從不同視點繪制的三維圖形的形狀也是不一樣的。視點位置可由方位角和仰角表示。

方位角

Matlab提供了設置視點的函數(shù)view，其調用格式為：

view（az，el）

其中az為方位角，el為仰角，它們均以度為單位。系統(tǒng)默認的視點定義為方位角為-37.5度，仰角30度。

例522 從不同視點繪制多峰函數(shù)曲面。

subplot(2,2,1);mesh(peaks);

view(-37.5,30);

title('1');

subplot(2,2,2);mesh(peaks);

view(0,90);

title('2');

subplot(2,2,3);mesh(peaks);

view(90,0);

title('3');

subplot(2,2,4);mesh(peaks);

view(-7,-10);

title('4');

二．色彩處理

三．圖形的裁剪處理

Matlab定義的NaN常數(shù)可以用于表示那些不可使用的數(shù)據(jù)，利用這些特性，可以將圖形中需要裁剪部分對應的函數(shù)值設置成NaN，這樣在繪制圖形時，函數(shù)值為NaN的部分將不顯示出來，從而達到對圖形進行裁剪的目的。例如，要削掉正弦波頂部或底部大于0.5的部分，可使用下面的程序。

x=0:pi/10:4*pi;

y=sin(x);

i=find(abs(y)>0.5);

x(i)=NaN;

plot(x,y);

例524 繪制兩個球面，其中一個在另一個里面，將外面的球裁掉一部分，以便能看到里面的球。

[x,y,z]=sphere(25);

%生成外面的大球

z1=z;

z1(:,1:4)=NaN;%將大球裁去一部分

c1=ones(size(z1));

surf(3*x,3*y,3*z1,c1); ????? %生成里面的小球

hold on

z2=z;

c2=2*ones(size(z2));

c2(:,1:4)=3*ones(size(c2(:,1:4)));

surf(1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2);

colormap([0 1 0;0.5 0 0;1 0 0]);

grid on

hold off

色圖中使用三種顏色，外面的球是綠色，里面的球采用深淺不同的兩種紅色。

四．隱函數(shù)作圖

如果給定了函數(shù)的顯式表達式，可以先設置自變量向量，然后根據(jù)表達式計算函數(shù)向量，從而用plot等函數(shù)繪制出圖形。但是當函數(shù)采用隱函數(shù)形式時，如：，則很難利用上述方法繪制圖形。Matlab提供了一個ezplot函數(shù)繪制隱函數(shù)圖形。用法如下：

①???? 對于函數(shù)f=f(x)，ezplot的調用格式為：

ezplot(f)，在默認區(qū)間（-2pi，2pi）繪制圖形。

ezplot（f，[a,b]），在區(qū)間（a，b）繪制

②???? 對于隱函數(shù)f=f(x,y)，ezplot的調用格式為；

ezplot(f)，在默認區(qū)間（-2pi，2pi）,（-2pi，2pi）繪制f(x,y)=0的圖形。

ezplot（f，[xmin，xmax，ymin，ymax]）；在區(qū)間????????? 繪制圖形。

ezplot（f，[a,b]），在區(qū)間（a，b），（a，b）繪制

③???? 對于參數(shù)方程x=x(t),y=y(t),ezplot函數(shù)的調用格式為：

ezplot（x，y），在默認區(qū)間繪制x=x(t),y=y(t)圖形。

ezplot（x，y，[tmin，tmax]），在區(qū)間（tmin，tmax）繪制x=x(t),y=y(t)圖形。

例525 隱函數(shù)繪圖舉例。

subplot(2,2,1);