<think>好的，我需要帮助用户找到用MATLAB绘制带有道路和建筑物的城市3D模型的示例代码。首先，我应该回想一下MATLAB中用于3D建模和可视化的相关工具包或函数。
用户提到的引用[1]里提到了Simscape Fluids和Simscape Multibody，这些可能属于Simulink的物理建模工具，但用户的需求更偏向于3D模型的可视化，而不仅仅是控制系统或流体。可能需要查看MATLAB的3D绘图功能，比如surf、mesh、patch等函数，或者使用更高级的工具箱如Computer Vision Toolbox、Robotics System Toolbox，甚至可能是Mapping Toolbox。
引用[2]提到了三维模型的局部梯度和高度信息，这可能涉及到通过高程数据生成表面，比如使用dem或灰度图转换为高度。引用[3]提到地质块模型，可能涉及体素或三维网格的组合，但用户需要的是城市模型，所以可能需要建筑物作为立方体或其他几何形状的组合。
接下来，我应该考虑如何构造道路和建筑物。道路可以用线条或平面表示，建筑物可以用长方体或自定义形状。可能需要用循环生成多个建筑物，随机或按规则分布，并设置不同的高度和颜色。道路可能需要绘制多条线段或平面，可能使用patch函数创建多边形。
然后，我需要考虑坐标系的设置，确保道路和建筑物在3D空间中的位置正确。可能需要使用view(3)来切换到三维视图，并设置轴标签和标题。
可能还需要参考MATLAB的官方文档或示例，比如如何创建3D立方体，如何使用surf函数绘制表面，以及如何组合多个对象。比如，建筑物可以用长方体表示，每个长方体通过定义其顶点坐标，然后用patch或surf绘制。道路可以用平面或带高度的路径表示。
此外，可能还需要考虑纹理映射，但用户可能只需要基本的颜色区分，所以简单的颜色设置即可。例如，用不同的颜色表示建筑物和道路。
最后，整合这些元素到一个脚本中，确保代码结构清晰，用户能够理解和调整参数，如建筑物数量、尺寸、颜色等。可能还需要添加注释说明各部分的功能，方便用户修改。
现在，我需要验证这些思路是否正确。比如，使用patch函数绘制立方体的方法是否正确。查阅MATLAB文档，发现patch可以用于绘制多边形，通过定义每个面的顶点坐标来构建立方体。同样，道路可以用多个矩形平面拼接，或者使用线条加宽度来模拟。
可能需要编写一个函数来生成单个建筑物的立方体，然后循环生成多个。例如，定义一个generate_building函数，输入位置、尺寸和颜色，返回patch对象。道路可以用长的长方体或者平面，沿特定路径延伸。
此外，可能需要设置光照和视角，使3D模型更直观。比如，使用light函数增加立体感，调整视角角度。
现在，将这些思路转化为具体的代码步骤：
1. 初始化图形窗口和3D视图。
2. 定义道路的参数，如位置、长度、宽度，用patch绘制。
3. 定义多个建筑物的参数，随机生成位置、尺寸和颜色，循环绘制每个建筑物。
4. 添加坐标轴标签、标题和图例。
5. 设置光照和视角。
需要确保代码简洁，并包含足够的注释，方便用户理解。同时，可能需要引用相关的MATLAB文档或示例，但用户提供的引用中没有直接相关的，所以可能需要忽略引用部分，或者找到与引用[2]中提到的三维表面梯度相关的部分，但可能不太相关。因此，主要依靠MATLAB的基础绘图功能来实现。
最后，生成相关问题，可能涉及如何添加纹理、如何处理更复杂的三维模型、如何导入真实城市数据等。</think>以下是用MATLAB实现城市3D模型可视化的示例代码及说明。该代码通过基础几何体组合呈现建筑物和道路，支持参数化调整模型特征。
```matlab
%% 初始化3D场景
figure('Name','城市3D模型');
axis equal; grid on; view(3); hold on;
xlabel('X轴'); ylabel('Y轴'); zlabel('高度');
title('城市三维可视化');
%% 绘制道路系统（十字交叉结构）
% 水平方向道路
roadWidth = 8;
roadLength = 100;
roadHeight = 0.1;
patch([-roadLength roadLength roadLength -roadLength],...
[-roadWidth/2 -roadWidth/2 roadWidth/2 roadWidth/2],...
roadHeight*ones(1,4), [0.4 0.4 0.4], 'EdgeColor','none');
% 垂直方向道路
patch([-roadWidth/2 -roadWidth/2 roadWidth/2 roadWidth/2],...
[-roadLength roadLength roadLength -roadLength],...
roadHeight*ones(1,4), [0.4 0.4 0.4], 'EdgeColor','none');
%% 生成随机建筑物
rng(0); % 固定随机种子
for i = 1:20
% 随机参数设置
posX = randi([-80,80]);
posY = randi([-80,80]);
width = 5 + randi(10);
depth = 5 + randi(10);
height = 10 + randi(30);
color = rand(1,3)*0.7 + 0.3; % 避免颜色过暗
% 跳过道路区域
if abs(posX) < roadWidth*2 || abs(posY) < roadWidth*2
continue
end
% 绘制立方体建筑
vertices = [posX-width/2, posY-depth/2, 0;
posX+width/2, posY-depth/2, 0;
posX+width/2, posY+depth/2, 0;
posX-width/2, posY+depth/2, 0;
posX-width/2, posY-depth/2, height;
posX+width/2, posY-depth/2, height;
posX+width/2, posY+depth/2, height;
posX-width/2, posY+depth/2, height];
faces = [1 2 3 4; % 底面
5 6 7 8; % 顶面
1 2 6 5; % 前面
2 3 7 6; % 右侧
3 4 8 7; % 后面
4 1 5 8]; % 左侧
patch('Vertices', vertices, 'Faces', faces,...
'FaceColor', color, 'EdgeColor','k');
end
%% 设置光照效果
light('Position',[100 100 100],'Style','local');
lighting gouraud;
material dull;
```
### 代码说明
1. **道路系统**：使用$patch$函数创建两个交叉的灰色平面，通过设置$roadWidth$和$roadLength$控制道路尺寸，避免建筑物与道路重叠
2. **建筑物生成**：
- 通过随机数生成建筑位置和尺寸参数
- 使用立方体顶点坐标定义建筑几何形状
- $patch$函数组合6个面完成三维绘制
3. **可视化增强**：添加光照效果和材质属性提升真实感，通过$view(3)$锁定三维视角
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