平面与五角柱相交曲线求解与三维图绘制: 1、构建根据输入参数改变位置和角度的平面函数的MATLAB代码 2、构建求解判断五角柱面n边与平面相交曲线的函数 3、绘制其中5种平面与五角柱面相交的曲线
时间: 2023-07-15 18:13:29 浏览: 85
1、构建根据输入参数改变位置和角度的平面函数的MATLAB代码
以下是一个根据输入参数改变位置和角度的平面函数的MATLAB代码:
```matlab
function [X,Y,Z] = plane(a,b,c,d,xmin,xmax,ymin,ymax,Nx,Ny)
% a,b,c,d定义了平面方程ax+by+cz+d=0,xmin,xmax,ymin,ymax为平面的范围,Nx和Ny是网格大小
% 生成网格
[x,y] = meshgrid(linspace(xmin,xmax,Nx), linspace(ymin,ymax,Ny));
% 计算z
z = (-a*x - b*y - d)/c;
% 将平面旋转到指定角度
R = [cosd(angle),-sind(angle),0;sind(angle),cosd(angle),0;0,0,1];
X = x;
Y = y;
Z = z;
for i = 1:Nx
for j = 1:Ny
v = R*[x(i,j);y(i,j);z(i,j)];
X(i,j) = v(1) + x0;
Y(i,j) = v(2) + y0;
Z(i,j) = v(3) + z0;
end
end
% 绘制平面
surf(X,Y,Z);
```
其中,a、b、c、d分别为平面方程的系数,xmin、xmax、ymin、ymax为平面的范围,Nx和Ny是网格大小。可以调用该函数来生成平面,并且通过旋转平面来改变其位置和角度。
2、构建求解判断五角柱面n边与平面相交曲线的函数
以下是一个判断五角柱面n边与平面相交曲线的函数的MATLAB代码:
```matlab
function [X,Y,Z] = intersect(n,a,h,k,r,xmin,xmax,ymin,ymax,Nx,Ny)
% n为五角柱面的边数,a为边长,h为高,k为中心到底面的距离,r为圆柱半径,xmin、xmax、ymin、ymax为平面的范围,Nx和Ny是网格大小
% 生成网格
[x,y] = meshgrid(linspace(xmin,xmax,Nx), linspace(ymin,ymax,Ny));
% 判断每个点是否在五角柱面内
z = zeros(size(x));
for i = 1:Nx
for j = 1:Ny
if abs(x(i,j)) <= r && abs(y(i,j)) <= a/2
z(i,j) = k - h/2;
elseif abs(x(i,j)) <= r*cosd(36) && abs(y(i,j)) <= a/(2*cosd(36))
z(i,j) = k + h/2;
else
theta = atan2(y(i,j),x(i,j));
if theta < 0
theta = theta + 2*pi;
end
if mod(floor(theta/(2*pi/n)),2) == 0
z(i,j) = k - h/2;
else
z(i,j) = k + h/2;
end
end
end
end
% 将五角柱面旋转到指定角度
R = [cosd(angle),-sind(angle),0;sind(angle),cosd(angle),0;0,0,1];
X = x;
Y = y;
Z = z;
for i = 1:Nx
for j = 1:Ny
v = R*[x(i,j);y(i,j);z(i,j)];
X(i,j) = v(1) + x0;
Y(i,j) = v(2) + y0;
Z(i,j) = v(3) + z0;
end
end
% 绘制五角柱面
surf(X,Y,Z);
```
其中,n为五角柱面的边数,a为边长,h为高,k为中心到底面的距离,r为圆柱半径,xmin、xmax、ymin、ymax为平面的范围,Nx和Ny是网格大小。可以调用该函数来生成五角柱面,并且通过旋转五角柱面来改变其位置和角度。
3、绘制其中5种平面与五角柱面相交的曲线
以下是绘制其中5种平面与五角柱面相交的曲线的MATLAB代码:
```matlab
% 平面1:x-y平面
figure;
plane(0,0,1,0,-5,5,-5,5,50,50);
intersect(5,1,2,0,1,-1,1,-1,1,50,50);
% 平面2:x-z平面
figure;
plane(0,1,0,0,-5,5,-5,5,50,50);
intersect(5,1,2,0,1,-1,1,-1,1,50,50);
% 平面3:y-z平面
figure;
plane(1,0,0,0,-5,5,-5,5,50,50);
intersect(5,1,2,0,1,-1,1,-1,1,50,50);
% 平面4:x=2
figure;
plane(1,0,0,-2,2,2,-2,2,50,50);
intersect(5,1,2,0,1,-1,1,-1,1,50,50);
% 平面5:2x-y+z=2
figure;
plane(2,-1,1,-2,-5,5,-5,5,50,50);
intersect(5,1,2,0,1,-1,1,-1,1,50,50);
```
其中,每个figure代表一个平面与五角柱面相交的情况,调用plane函数生成平面,调用intersect函数生成五角柱面,并且通过旋转平面和五角柱面来改变其位置和角度。
阅读全文