matlab把两个三维图放到一个图上
时间: 2024-09-13 10:02:34 浏览: 63
在MATLAB中,将两个三维图形绘制到同一个坐标轴上,可以通过调用绘图函数并设置相同的坐标轴属性来实现。例如,可以使用`plot3`函数绘制线图,使用`surf`、`mesh`或`patch`函数绘制表面图。以下是一个简单的示例代码,展示了如何将两个三维线图绘制到同一个图上:
```matlab
% 定义第一个三维图形的数据
x1 = 0:0.1:10;
y1 = sin(x1);
z1 = cos(x1);
% 定义第二个三维图形的数据
x2 = 0:0.1:10;
y2 = cos(x2);
z2 = sin(x2);
% 创建一个新的图形窗口
figure;
% 绘制第一个图形
plot3(x1, y1, z1, 'r'); % 'r' 表示红色线条
hold on; % 保持当前图形,允许在同一个坐标轴上绘制另一个图形
% 绘制第二个图形
plot3(x2, y2, z2, 'b'); % 'b' 表示蓝色线条
% 添加图例、标题和坐标轴标签
legend('第一个图形', '第二个图形');
title('两个三维图形在同一个坐标轴上');
xlabel('X轴');
ylabel('Y轴');
zlabel('Z轴');
% 关闭hold状态
hold off;
```
这段代码首先定义了两组三维数据,然后在一个新的图形窗口中使用`plot3`函数分别绘制了两条三维线图,并使用`hold on`和`hold off`命令来控制绘图,确保两条线图显示在同一坐标轴上。
相关问题
请给matlab一个完整的三维A*算法,地图用建模实现
以下是一个 Matlab 实现的三维 A* 算法,其中地图使用建模实现(即使用三维矩阵表示地图):
```matlab
function path = A_star_3D(start, goal, map)
% 输入:
% start:起点坐标,形如 [x, y, z],其中 x、y、z 分别为起点在三维矩阵中的横、纵、高坐标
% goal:终点坐标,形如 [x, y, z],其中 x、y、z 分别为终点在三维矩阵中的横、纵、高坐标
% map:三维矩阵型地图,其中 0 表示可通行,1 表示障碍物
% 输出:
% path:路径,形如 [x1, y1, z1; x2, y2, z2; ...; xn, yn, zn],其中 xi、yi、zi 分别为路径上第 i 个点在三维矩阵中的横、纵、高坐标
% 初始化 open 列表和 closed 列表
open_list = PriorityQueue();
closed_list = zeros(size(map));
% 将起点加入 open 列表
start_node = Node(start, 0, heuristic(start, goal));
open_list.put(start_node);
while ~open_list.isempty()
% 取出 open 列表中 f 值最小的节点
curr_node = open_list.get();
% 如果当前节点为目标节点,则返回路径
if isequal(curr_node.pos, goal)
path = construct_path(curr_node);
return;
end
% 将当前节点加入 closed 列表
closed_list(curr_node.pos(1), curr_node.pos(2), curr_node.pos(3)) = 1;
% 遍历当前节点的所有邻居
neighbors = get_neighbors(curr_node.pos, map);
for i = 1:size(neighbors, 1)
neighbor_pos = neighbors(i,:);
% 如果邻居节点已在 closed 列表中,则跳过
if closed_list(neighbor_pos(1), neighbor_pos(2), neighbor_pos(3)) == 1
continue;
end
% 计算从起点到邻居节点的 g 值
g = curr_node.g + dist(curr_node.pos, neighbor_pos);
% 如果邻居节点不在 open 列表中,则将其加入 open 列表
neighbor_node = Node(neighbor_pos, g, heuristic(neighbor_pos, goal), curr_node);
if ~open_list.contains(neighbor_node)
open_list.put(neighbor_node);
else
% 如果邻居节点已在 open 列表中,且从起点到该节点的 g 值更小,则更新 open 列表中的节点信息
open_node = open_list.get_node(neighbor_node);
if g < open_node.g
open_node.parent = curr_node;
open_node.g = g;
open_list.put(open_node);
end
end
end
end
% 如果 open 列表为空,说明无法到达目标节点
path = [];
end
function neighbors = get_neighbors(pos, map)
% 获取当前节点的所有邻居
[x,y,z] = ndgrid(-1:1,-1:1,-1:1);
neighbors = [x(:),y(:),z(:)];
neighbors(ismember(neighbors,[0,0,0],'rows')|pos+neighbors(:,[1,2,3])<1|pos+neighbors(:,[1,2,3])>size(map,1)) = [];
neighbors = bsxfun(@plus,neighbors,pos);
neighbors(logical(map(sub2ind(size(map),neighbors(:,1),neighbors(:,2),neighbors(:,3))))) = [];
end
function d = dist(pos1, pos2)
% 计算两点之间的曼哈顿距离
d = sum(abs(pos1 - pos2));
end
function h = heuristic(pos, goal)
% 计算启发式函数值(曼哈顿距离)
h = dist(pos, goal);
end
function path = construct_path(node)
% 构造路径
path = [];
while ~isempty(node)
path = [node.pos; path];
node = node.parent;
end
end
classdef Node < handle
% 节点类,存储节点信息
properties
pos % 坐标
g % 从起点到该节点的实际代价
h % 从该节点到目标节点的估计代价
parent % 父节点
end
methods
function obj = Node(pos, g, h, parent)
obj.pos = pos;
obj.g = g;
obj.h = h;
obj.parent = parent;
end
function f = f(obj)
f = obj.g + obj.h;
end
function eq = eq(obj1, obj2)
eq = isequal(obj1.pos, obj2.pos);
end
end
end
classdef PriorityQueue < handle
% 优先队列类,用于存储节点,并按照 f 值排序
properties
nodes % 节点数组
count % 节点数
end
methods
function obj = PriorityQueue()
obj.nodes = Node.empty;
obj.count = 0;
end
function put(obj, node)
% 将节点加入队列
obj.count = obj.count + 1;
obj.nodes(obj.count) = node;
% 按照 f 值排序
for i = obj.count:-1:2
if obj.nodes(i).f() < obj.nodes(i-1).f()
tmp = obj.nodes(i-1);
obj.nodes(i-1) = obj.nodes(i);
obj.nodes(i) = tmp;
else
break;
end
end
end
function node = get(obj)
% 取出 f 值最小的节点
node = obj.nodes(1);
% 将最后一个节点放到第一个节点的位置,并删除最后一个节点
obj.nodes(1) = obj.nodes(obj.count);
obj.count = obj.count - 1;
% 按照 f 值排序
for i = 1:obj.count-1
if obj.nodes(i).f() > obj.nodes(i+1).f()
tmp = obj.nodes(i);
obj.nodes(i) = obj.nodes(i+1);
obj.nodes(i+1) = tmp;
else
break;
end
end
end
function bool = contains(obj, node)
% 判断队列中是否包含某个节点
bool = false;
for i = 1:obj.count
if isequal(obj.nodes(i).pos, node.pos)
bool = true;
break;
end
end
end
function node = get_node(obj, node)
% 获取队列中的某个节点
for i = 1:obj.count
if isequal(obj.nodes(i).pos, node.pos)
node = obj.nodes(i);
break;
end
end
end
function bool = isempty(obj)
% 判断队列是否为空
bool = obj.count == 0;
end
end
end
```
使用该算法,可以通过以下代码来生成一个随机地图,并对其进行路径规划:
```matlab
% 生成随机地图
map = randi([0,1], [10, 10, 10]);
% 设置起点和终点
start = [1,1,1];
goal = [10,10,10];
% 进行路径规划
path = A_star_3D(start, goal, map);
disp(path);
```
阅读全文