Matlab画图（清风建模学习笔记）

一、mesh函数:绘制出在某一区间内完整的网格图

（1）mesh（X,Y,Z)的用法，其中X、Y和Z都是m*n维的矩阵

 

 

 

（2） meshc函数：除了mesh函数图形外，还在xy平面上绘制曲面的等高线

 （3）meshz函数：除了mesh函数图形外，还在xy平面上绘制曲面的底座

 

 

二、surf函数：绘制出在某一区间内完整的曲面图

（1）surf函数和mesh函数的的调用格式基本相同 两者的区别： mesh绘出彩色的线，surf绘出彩色的面

（2）surfc函数：除了surf函数图形外，还在xy平面上绘制曲面的等高线

 

（3）surfl函数：加上了灯光效果,看起来自然点 

 

 设置彩色模式

 

三、 contour函数：绘制等高线图

 contour(x,y,z) 在x-y平面绘制等高线图，Matlab会自动选择等高线的层级

 

 

contour(x,y,z,n) 在 x-y 平面绘制等高线图，n是一个标量，那么 Matlab 会将等高线的层数设置为

n，且会自动选择层所在的高度。

 contour(x,y,z,5,'LineWidth',2) % 设置线的宽度为2

contour(x,y,z,5,'--') % 设置等高线为虚线

contour(x,y,z,5,'ShowText','on') % 显示每一层的高度

contour(x,y,z,5, '--' , 'ShowText' , 'on' , 'LineWidth' ,2) % 可以组合起来使用

colorbar % 显示颜色栏，也可以手动插入

xlabel( 'x 轴' ); ylabel( 'y 轴' ); % 加上坐标轴的标签

contour(x,y,z,levels) 若想得到固定的 n 个高度的等高线，将 levels 可以设置为 n 元行向量，其中

向量中的值为高度值。

 

 

 

% 思考如果只想画出高度为 3 的单等高线怎么办?

contour(x,y,z,[3 3], 'ShowText' , 'on' )

xlabel( 'x 轴' ); ylabel( 'y 轴' ); % 加上坐标轴的标签

 

contourf 函数：和 contour 函数类似，只不过画出来的等高线图有颜色填充

contourf(x,y,z,levels, 'ShowText' , 'on' )

xlabel( 'x 轴' ); ylabel( 'y 轴' ); % 加上坐标轴的标签

 

contour3 函数： 3 维等高线图，等高线不再投影到 x-y 平面

contour3(x,y,z,levels, 'ShowText' , 'on' )

xlabel( 'x 轴' ); ylabel( 'y 轴' ); zlabel( 'z 轴' ); % 加上坐标轴的标签

四、 符号函数的三维图形绘制

（1）plot3函数 (类似于plot函数，实际上可以认为画的是三维空间下的折线图）

t = linspace(0,4*pi,100); % 符号是t，t从 0 变动到4pi，等分为 100 个点

x = sin(t)+1; % 利用 t 计算 x 的值

y = cos(t); % 利用 t 计算 y 的值

z = t; % 利用 t 计算 z 的值

plot3(x,y,z) % 绘制三维空间下的折线图

 

plot3(x,y,z, 'r--' )

 （2）fplot3函数 (2016a版本推出的函数，老版本Matlab用的是ezplot3函数，未来版本可能会被淘汰）

syms t % 符号是 t

x = sin(t)+1;

y = cos(t);

z = t;

fplot3(x,y,z) % 默认 t 的变化范围为 [-5 5]

 

fplot3(x,y,z,[0 4*pi]) % 修改 t 的变化范围为 0 至 4p

（3） fmesh 三维网格图 (2016a版本推出的函数，老版本Matlab用的是ezmesh函数，未来版本可能会被淘汰）

syms x y

z=x^2+y^2;

fmesh(z) % 默认 x 的变化范围和 y 的变化范围都是 [-5 5]

 

fmesh(z,[-2 2 -4 4]) % 修改 x 的变化范围和 y 的变化范围分别为 [-2 2] 和 [-4 4]

 

% axis vis3d % 冻结屏幕高宽比，使得一个三维对象的旋转不会改变坐标轴的刻度显示

% axis equal % 设置屏幕高宽比，使得每个坐标轴的具有均匀的刻度间隔

fmesh(z,[-2 2 -4 4], 'MeshDensity' ,11) % 设置每个方向计算的点数

 

% 画一朵花花送给亲爱的 Ta

syms u v

r = 2 + sin(7.*u + 5.*v);

x = r.*cos(u).*sin(v);

y = r.*sin(u).*sin(v);

z = r.*cos(v);

% 可以直接用乘号

% r = 2 + sin(7*u + 5*v);

% x = r*cos(u)*sin(v);

% y = r*sin(u)*sin(v);

% z = r*cos(v);

fmesh(x,y,z,[0 2*pi 0 pi])

 （4）fsurf 三维曲面图 (2016a版本推出的函数，老版本Matlab用的是ezsurf函数，未来版本可能会被淘汰）

syms x y

z=x^2+y^2;

fsurf(z) % 默认 x 的变化范围和 y 的变化范围都是 [-5 5]

 

fsurf(z,[-2 2 -4 4]) % 修改 x 的变化范围和 y 的变化范围分别为 [-2 2] 和 [-4 4]

 

fsurf(z,[-2 2 -4 4], 'MeshDensity' ,11) % 设置每个方向计算的点数

 

（5）fcontour 绘制等高线 (2016a版本推出的函数，老版本Matlab用的是ezcontour函数，未来版本可能会被淘汰）

syms x y

z=x^2+y^2;

fcontour(z) % 默认 x 的变化范围和 y 的变化范围都是 [-5 5]

 

fcontour(z,[-2 2 -4 4]) % 修改 x 的变化范围和 y 的变化范围分别为 [-2 2] 和 [-4 4]

fcontour(z,'fill','on') % 在等高线线条间进行填充 

五、Matlab绘制隐函数的图形  

% fimplicit3(f) 在默认区间 [-5 5] 上绘制 f(x,y,z) = 0 定义的三维隐函数。

f = @(x,y,z) x.^2 + y.^2 - z.^2; % 函数句柄（在拟合那一节里面介绍过），这里要注意，要用点运算符

fimplicit3(f)

xlabel( 'x 轴' ); ylabel( 'y 轴' ); zlabel( 'z 轴' ); % 加上坐标轴的标签

interval = [-5 5 -5 5 0 5]; % 指定范围

fimplicit3(f,interval)