【进阶篇】MATLAB三维图形绘制：mesh,meshc,meshgrid,plot3,surf,surfc,waterfall等函数

# 1. **2.1 mesh函数**

MATLAB 中的 `mesh` 函数用于绘制曲面图。它以网格形式绘制曲面，其中每个网格单元格由四个顶点和两个三角形组成。`mesh` 函数的基本语法如下：

mesh(X, Y, Z)

其中：

* `X`、`Y`、`Z` 是定义曲面网格的三个矩阵。
* `X` 和 `Y` 定义网格的 x 和 y 坐标。
* `Z` 定义网格的 z 坐标。

# 2. 曲面图绘制

曲面图是一种三维图形，它表示一个曲面的形状。在 MATLAB 中，可以使用 `mesh`、`meshc` 和 `meshgrid` 函数绘制曲面图。

### 2.1 mesh函数

**2.1.1 mesh函数的基本语法和参数**

`mesh` 函数的基本语法如下：

mesh(X, Y, Z)

其中：

* `X`、`Y` 和 `Z` 是指定曲面形状的三个矩阵。

`mesh` 函数的常用参数包括：

* `CData`: 指定曲面颜色的数据矩阵。
* `FaceColor`: 指定曲面颜色的颜色值。
* `EdgeColor`: 指定曲面边缘颜色的颜色值。
* `LineWidth`: 指定曲面边缘的宽度。

**2.1.2 mesh函数的应用实例**

以下代码示例展示了如何使用 `mesh` 函数绘制一个曲面：

% 定义X、Y和Z矩阵
[X, Y] = meshgrid(-2:0.1:2);
Z = X.^2 + Y.^2;

% 绘制曲面
mesh(X, Y, Z);

运行此代码将生成一个以 `Z = X^2 + Y^2` 为方程的曲面图。

### 2.2 meshc函数

**2.2.1 meshc函数的基本语法和参数**

`meshc` 函数的基本语法如下：

meshc(X, Y, Z, C)

其中：

* `X`、`Y` 和 `Z` 是指定曲面形状的三个矩阵。
* `C` 是指定曲面颜色的数据矩阵。

`meshc` 函数的常用参数包括：

* `FaceAlpha`: 指定曲面透明度的值。
* `FaceLighting`: 指定是否启用曲面光照。
* `EdgeAlpha`: 指定曲面边缘透明度的值。
* `EdgeLighting`: 指定是否启用曲面边缘光照。

**2.2.2 meshc函数的应用实例**

以下代码示例展示了如何使用 `meshc` 函数绘制一个带颜色的曲面：

% 定义X、Y、Z和C矩阵
[X, Y] = meshgrid(-2:0.1:2);
Z = X.^2 + Y.^2;
C = Z; % 使用Z矩阵作为颜色数据

% 绘制曲面
meshc(X, Y, Z, C);

运行此代码将生成一个以 `Z = X^2 + Y^2` 为方程的带颜色的曲面图。

### 2.3 meshgrid函数

**2.3.1 meshgrid函数的基本语法和参数**

`meshgrid` 函数的基本语法如下：

[X, Y] = meshgrid(x, y)

其中：

* `x` 和 `y` 是指定网格点的向量。

`meshgrid` 函数的常用参数包括：

* `sparse`: 指定是否返回稀疏网格。
* `indexing`: 指定网格索引的方向。

**2.3.2 meshgrid函数的应用实例**

以下代码示例展示了如何使用 `meshgrid` 函数生成网格：

% 定义x和y向量
x = -2:0.1:2;
y = -2:0.1:2;

% 生成网格
[X, Y] = meshgrid(x, y);

运行此代码将生成一个以 `x` 和 `y` 向量为网格点的网格。

# 3. 三维线框图绘制

三维线框图是一种用于可视化三维数据的常用图形类型。MATLAB 中提供了 `plot3` 函数来绘制三维线框图。

### 3.1 plot3 函数

#### 3.1.1 plot3 函数的基本语法和参数

`pl