MATLAB绘制三维图形教程

"这篇文档是关于使用MATLAB绘制各种漂亮图形的教程，涵盖了不同坐标系下的图形对比、球曲面的法线展示、基于数据插值的三维网格图以及圆筒形函数的可视化。" 在MATLAB中，绘制图形是一项基本且强大的功能，可以帮助我们直观地理解数据和数学模型。本文档主要展示了以下几个方面的内容： 1. **不同坐标系下的图形对比**：通过`subplot`函数创建了两个子图，分别在笛卡尔坐标系和极坐标系下绘制相同的三维网格图。在第一个子图中，使用`mesh(t,p,r)`绘制了极坐标下的三维网格，并用`ylabel`、`xlabel`和`zlabel`设置坐标轴标签。在第二个子图中，将极坐标转换为笛卡尔坐标`[x,y,z]=sph2cart(t,p,r)`，然后同样用`mesh(x,y,z)`绘制网格，保持坐标轴标签一致，对比两种坐标系下的图形表现。 2. **球曲面的法线**：使用`sphere`函数生成球面上的点集`[x,y,z]`，然后调用`Surfnorm(x,y,z)`计算并显示球面上每个点的法线方向。这有助于理解球体表面的局部几何特性。 3. **基于数据插值的三维网格图**：这部分展示了如何将随机分布的点 `(x,y,z)` 插值成一个连续的三维网格，并在网格上绘制这些点。首先，使用`meshgrid`生成均匀的网格`[X,Y]`，然后通过`griddata`函数进行插值得到`Z`。接着，利用`mesh(X,Y,Z)`绘制网格图，设置坐标轴标签，并用`plot3`函数将原始数据点以红色大圆点的形式叠加在网格上，以对比插值的效果。为了更清晰地展示，文档还提供了去掉网格线后的图形。 4. **圆筒形函数的可视化**：通过`fnplt`和`fncmb`函数结合`rsmak`，绘制了圆筒形状的函数图形。`fnplt`用于绘制函数曲线，`fncmb`则用于组合不同的函数，`rsmak`则是创建一个圆柱体函数，这里参数为`'cylinder',1,2`表示半径为1，高度为2的圆柱。`axisof`和`axisequal`命令确保了图形比例的一致性和视觉效果的准确性。 以上内容充分展示了MATLAB在科学计算和图形可视化方面的能力，通过这些实例，用户可以学习到如何在MATLAB中创建复杂的三维图形，理解和分析数据，并提升其可视化技巧。