MATLAB图形详解：从二维到光照效果

"本文主要介绍了MATLAB的图形功能，特别是如何向图像场景中添加灯光效果，以及二维图形的显示方法。在MATLAB中，可以通过light函数来为图像添加不同的灯光，例如light('position',[0 -2 1])、light('position',[1 0 1])和light('position',[2 2 10])分别添加了三个不同位置的灯光，从而改变表面图形的明暗效果。此外，还深入讲解了MATLAB的二维图形显示，包括plot函数的使用，如何指定线型、颜色、标记符号等特性，以及如何调整线条宽度和标记大小。" MATLAB作为一款强大的数学软件，其图形显示功能是其亮点之一。在图像场景中添加灯光效果可以显著提升图形的视觉表现力。在描述中，我们看到通过使用`membrane`函数创建一个表面图形，然后通过`light`函数设置不同的灯光位置，可以改变图形的照明效果，创造出更丰富的视觉体验。例如，通过`light('position',[0 -2 1])`在图形的左侧添加一盏灯，`light('position',[1 0 1])`在右前方添加另一盏，再通过`light('position',[2 2 10])`在远处添加一盏高光灯，这些操作将使得图形的明暗层次更加分明。 在二维图形显示方面，MATLAB提供了丰富的函数和选项。`plot`函数是最基础的绘图工具，可以用于在线性坐标系中绘制二维数据。例如，通过`plot(t,y)`可以绘制出关于`t`的函数`y`的图像。如果需要在同一图中绘制多条曲线，只需连续调用`plot`函数即可，MATLAB会自动选择不同的颜色区分它们，如`plot(t,y,t,y2,t,y3)`。当然，用户也可以自定义线型、颜色和标记类型，例如`plot(t,y,'-',t,y2,'--',t,y3,':')`绘制实线、点划线和虚线，或者`plot(t,y,'-*r',t,y2,'--sg',t,y3,':ob')`绘制不同标记和颜色的组合。 线型选项包括实线`'-'`、点划线`'-.'`、虚线`':'`、破折线`'——'`，以及特殊线型如`'p'`（五角星）、`'h'`（六角星）等。标记类型则有圆圈`'o'`、点`'.'`、星号`'*'`、叉号`'x'`、加号`'+'`、正方形`'s'`、菱形`'d'`和向下三角形`'v'`。颜色可以使用简写，如`'r'`代表红色，`'g'`代表绿色，`'b'`代表蓝色，`'c'`代表青色，`'m'`代表紫色，`'y'`代表黄色，`'k'`代表黑色，`'w'`代表白色。 除了基本的线型和颜色，还可以通过`LineWidth`属性调整线条的宽度，以及`MarkerEdgeColor`和`MarkerFaceColor`来设置标记边框和内部填充颜色。例如，`plot(x,y,'--og',LineWidth=2,MarkerEdgeColor='r',MarkerFaceColor='y')`会绘制一条绿色的点划线，标记边缘为红色，填充颜色为黄色，且线条宽度为2。 MATLAB的图形功能强大而灵活，不仅可以方便地创建和控制图像的灯光效果，还能绘制出各种复杂的二维图形，并对其进行高度定制，满足各种可视化需求。