MATLAB三维散点图scatter3plote

1、第三章 Matlab图形绘制,主要内容,3.1. 二维曲线的绘制,3.2. 三维曲线的绘制,3.3 三维网线图和曲面图的绘制,3.4 Matlab图形处理的基本技术,3.5 动画技术,3.6 图形用户界面设计,3.1 二维曲线的绘制,1、绘制二维图形最常用的函数是plot，调用格式有以下四种：,（1）plot(Y) 如果Y为实向量，则以Y的索引坐标作为横坐标，以Y本身的元素作为纵坐标。如果Y为复数向量，则以该向量实部为横坐标，虚部为纵坐标。,（2）plot(X,Y)此时以X为横坐标，Y为纵坐标。X和Y要求维数必须相同。当变量X和Y是同阶矩阵时，将按照矩阵的行或列进行操作。,（3）plot(X,Y,s) 第三个变量用于设置图形显示属性。设置图形的线型、颜色、标记等。,（4）plot(X1,Y1,s1,X2,Y2,s2,.) 每三项为一组绘制多条曲线。,y=rand(100,1);plot(y),x=rand(100,1);z=x+y.*i;plot(z),示例：,x=0:0.01*pi:2*pi;y=sin(x),cos(x);plot(x,x,y);,x=0:0.01*pi:pi;y=

2、sin(x);z=cos(x);plot(x,y,-k,x,z,-.rd);,Matlab绘图命令中的各种选项,2、特殊的二维图形函数,（1）特殊坐标系的二维图形函数，区别于均匀单y轴坐标系而言，具体有对数坐标系、极坐标系和双y轴坐标等。,对数坐标曲线，主要有semilogx,semilogy和loglog，前两个分别以x坐标和y坐标为对数坐标，后一个是双对数坐标。,x = 0:.1:10;semilogy(x,10.x),x=1:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);semilogx(x,y,-*),x = logspace(-1,2);loglog(x,exp(x),-s)grid on,极坐标系函数polar，调用形式为：polar(theta,rho)或polar(theta,rho,s),双纵坐标（双y轴坐标系）函数plotyy，调用形式为：plotyy(X1,Y1,X2,Y2)plotyy(X1,Y1,X2,Y2,fun) fun可以是plot、semilogx、semilogy或loglogplotyy(X1,Y1,X2,Y2,fun1,fun2) fun1绘制(X1

3、,Y1)，fun2绘制(X2,Y2),注：双坐标绘制图形的调用过程中，不能够像前面的plot函数那样对曲线属性进行设置，需要使用句柄图形控制完成。,x = 0:0.01:20;y1 = 200*exp(-0.05*x).*sin(x);y2 = 0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x);AX,H1,H2 = plotyy(x,y1,x,y2,plot);,AX是对应两个坐标轴的句柄，H1和H2分别是对应plot的句柄。,（2）二维特殊函数图形,Polar绘制极坐标,示例：theta=linspace(0,2*pi);r=cos(2*theta);polar(theta,r),Hist用来显示资料的分段情况和统计特性，适合于大量数据的情况,示例：x=randn(9999,1);hist(x,50),Rose与hist接近，将资料的大小视为角度，资料的个数作为距离，采用极坐标绘图。,示例：x=randn(9999,1);rose(x,50),Bar函数适合于数据点不多时使用,示例：x=1:15;y=rand(size(x);bar(x,y);,如果已知数据的误差量，可用erro

4、rbar表示。,示例：x=linspace(0,2*pi,20);y=sin(x);z=std(y)*ones(size(x);errorbar(x,y,z);,fplot函数可以绘制较精确的图形，适合于变化剧烈的函数。,示例：fplot(sin(1/x),0.01,0.3),Stem产生针状图，常被用来绘制数位讯号。,x=linspace(0,10,100);y=sin(x).*exp(-x/4);stem(x,y);,Fill将资料点视为多边形顶点，并将此多边形涂上颜色。,x=linspace(0,10,100);y=sin(x).*exp(-x/4);fill(x,y,c);,Feather函数将每一个数据点视为复数，并以箭头画出。,theta=linspace(0,2*pi,40);z=cos(theta)+i*sin(theta);feather(z);,Compass函数与feather函数接近，只是每个箭头的起点都在圆内,theta=linspace(0,2*pi,40);z=cos(theta)+i*sin(theta);compass(z);,Quiver用来绘制向量

5、场图。,x,y=meshgrid(-2:0.2:2);z=x.*exp(-x.2-y.2);Dx,Dy=gradient(z,0.2,0.2);Contour(x,y,z);hold on;quiver(x,y,Dx,Dy);colormap hsv ;hold off,3、显函数、隐函数和符号函数作图,(1)fplot(fun,lims)绘制由字符串fun指定函数名的函数在x轴区间为lims=xmin, xmax的函数图。若lims=xmin,xmax,ymin,ymax，则y轴也被限制。,例题：,解 1）首先用M文件fun1.m定义函数f(x)如下function y=Afun1(x);if x4);zz(ii)=NaN;surf(xx,yy,zz);,x=-10:0.5:10;y=-8:0.5:8;x,y=meshgrid(x,y);z=sin(sqrt(x.2+y.2)./sqrt(x.2+y.2);mesh(x,y,z);,示例2：,（2）着色函数surf,surf(X,Y,Z,C)输入参数的设置和mesh相同，不同的是mesh绘制的是网格图，而surf绘制的着色的三维表面。

6、两者对比如下图所示,（3）特殊的三维绘图命令,（4）旋转曲面图 cylinder,X,Y,Z = cylinder(r) 这里的r表示构成旋转曲面的曲线。,方法一： Matlab程序如下。 x=0:10:600; X,Y,Z=cylinder(30*exp(-x/400).*sin(x+25*pi)/100)+130); surf(X,Y,Z)方法二：将旋转曲面用参数方程表示。,解 因为这里的函数是隐函数，化成显函数后有两支，必须使用参数方程，旋转面的参数方程为,画图的Matlab程序如下：alpha=0:0.1:2*pi; beta=0:0.1:2*pi; x=4*cos(alpha)*ones(size(beta); y=(5+4*sin(alpha)*cos(beta); z=(5+4*sin(alpha)*sin(beta); surf(x,y,z),画图的Matlab程序也可以写成 x=(alpha,beta) 4*cos(alpha); y=(alpha,beta) (5+4*sin(alpha)*cos(beta); z=(alpha,beta) (5+4*sin(alp

7、ha)*sin(beta); ezsurf(x,y,z),（5）绘制柱面图,柱面平行于某个坐标轴，方程中不出现某个坐标轴的变量，方程表示为F(x,y)=0或者F(x,z)=0或者F(y,z)=0,示例一：画出方程 表示的柱面,解：方程中的x是自变量矩阵，z是因变量，则另一个自变量矩阵为y，自变量平面是xoy面，x轴是真正的自变量，y轴是柱面方向。Matlab程序如下：u=linspace(-5,5,10);%设定参数列向量uv=linspace(-5,10,10); %设定参数行向量vX=u*ones(size(v); %构成自变量矩阵XY=ones(size(u)*v; %构成自变量矩阵YZ=2-X.2; %求因变量Zmesh(X,Y,Z),（6）其他二次曲面,Matlab中使用绘图命令ezmesh或ezsurf也很方便，只需要把曲面方程写成两个变量的显函数方程或参数方程即可。,对于旋转面，如果母线的方程可以表示成关于旋转轴变量的显式函数，则可以直接使用Matlab工具箱中的命令cylinder，否则必须把旋转面化成参数方程，然后使用ezmesh或ezsurf命令绘图。对于其它的二次曲面，如果可以写成显函数直接使用命令ezmesh或ezsurf，否则必须先化成参数方程。,

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