文章目录
- 0 前言
- 1 plot3函数
- 1.1 plot3函数的基本用法
- 1.2 plot3(x,y,z)函数参数的变化形式
- 1.3 含多组输入参数的plot3函数
- 1.4 含选项的plot3函数
- 2 fplot3函数
- 2.1 fplot3函数的基本用法
- 2.2 练习
- 3 结语
0 前言
本文是科学计算与MATLAB语言的专题四的第四小节总结笔记,并结合了自己一点的理解,看完本文,可以轻松利用MATLAB的plot3函数和fplot函数,画出三维曲线。
1 plot3函数
1.1 plot3函数的基本用法
plot3(x,y,z)
其中
参数x、y、z组成一组曲线的坐标。
例1 绘制一条空间折线。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | x=[0.2, 1.8, 2.5]; y=[1.3, 2.8, 1.1]; z=[0.4, 1.2, 1.6]; plot3(x, y, z) grid on axis([0, 3, 1, 3, 0, 2]); xlabel({'X轴'}); zlabel({'Z轴'}); ylabel({'Y轴'}); |
例2 绘制螺旋线
??????xyz?=sin(t)+tcos(t)=cos(t)?tsin(t)(0≤t≤10π)=t?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | t=linspace(0, 10*pi, 200); x=sin(t)+t.*cos(t);%''.*'',按两个矩阵每个对应位置元素相乘形成的一个新矩阵 y=cos(t)-t.*sin(t); z=t; subplot(1, 2, 1) plot3(x, y, z) grid on subplot(1, 2, 2) plot3(x(1:4:200), y(1:4:200), z(1:4:200))%点的间隔变大,曲线没有图一光滑。 grid on |
1.2 plot3(x,y,z)函数参数的变化形式
plot3(X,Y,Z)
参数X、Y、Z是同型矩阵时,以X、Y、Z对应列元素绘制曲线,曲线条数等于矩阵列数。
参数X、Y、Z中有向量,也有矩阵时,向量的长度应与矩阵相符。
向量指的是m×1的行向量,或1×n的列向量
被绕晕了吗?看以下示例。
例3 在空间不同位置绘制5条正弦曲线。
1 2 3 4 5 6 7 | t=0:0.01:2*pi; t=t'; x=[t, t, t, t, t]; y=[sin(t), sin(t)+1, sin(t)+2, sin(t)+3, sin(t)+4]; z=x; %这里x、y、z都是一个629×5的同型矩阵,所以曲线的条数为5。 plot3(x,y,z) |
这个例子也可以采用以下代码实现。
1 2 3 4 5 | t=0:0.01:2*pi; x=t; y=[sin(t); sin(t)+1; sin(t)+2; sin(t)+3; sin(t)+4]; z=x; plot3(x,y,z) |
1.3 含多组输入参数的plot3函数
plot3(x1,y1,z1,×2,y2,z2,…,xn,yn,zn)
每一组x、y、z向量构成一组数据点的坐标,绘制一条曲线。
例4 绘制三条不同长度的正弦曲线。
1 2 3 4 | t1=0:0.01:1.5*pi; t2=0:0.01:2*pi; t3=0:0.01:3*pi; plot3(t1,sin(t1),t1, t2,sin(t2)+1,t2, t3,sin(t3)+2,t3) |
1.4 含选项的plot3函数
plot3(x,y,z,选项)
选项用于指定曲线的线型、颜色和数据点标记。
例5 绘制空间曲线
??????xyz?=cos(t)=sin(t)(0≤t≤6π)=2t?
1 2 3 4 5 6 7 | t=0:pi/50:6*pi; x=cos(t); y=sin(t); z=2*t; plot3(x,y,z,'p') xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('Z'); grid on |
2 fplot3函数
2.1 fplot3函数的基本用法
fplot3(funx,funy,funz,tlims)
其中
funx、funy、funz代表定义曲线x、y、z坐标的函数,通常采用函数句柄的形式。
tlims为参数函数自变量的取值范围,用二元向量[tmin,tmax]描述,默认为[-5,5]。
2.2 练习
例6 绘制墨西哥帽顶曲线
????????xt?yt?zt??=e?10t?sin(5t)=e?10t?cos(5t)(?12≤t≤12)=t?
1 2 3 4 | xt = @(t) exp(-t/10).*sin(5*t); yt = @(t) exp(-t/10).*cos(5*t); zt = @(t) t; fplot3(xt, yt, zt, [-12, 12]) |
用红色点划线绘制墨西哥帽顶曲线。
1 2 3 4 | xt = @(t) exp(-t/10).*sin(5*t); yt = @(t) exp(-t/10).*cos(5*t); zt = @(t) t; fplot3(xt, yt, zt, [-12, 12], 'r-.') |
3 结语
如果本文对您有帮助,可以点个赞哈,如有错误疑问,请您指出哈。