绘制3D曲面的标量函数图形化工具MATLAB开发的解析与应用

使用GUI编写的代码，利用ezsurf命令实现了3D图形的创建。

网格函数 mesh(x, y, z, c)：绘制网格曲面，其中 x、y、z 为网格坐标，c 指定颜色值。 surf(x, y, z, c)：绘制曲面，其中 x、y、z 为网格坐标，c 指定颜色值。 参数 x、y、z：维数相同的矩阵，分别表示网格坐标的 x、y、z 分量。 c（可选）：用于指定曲面不同高度下的颜色范围。

使用VARARGIN中的绘图格式选项，QUIVERMD(AX, V, VARARGIN)在坐标区对象AX内绘制矩阵V中列向量与矩阵X中列向量坐标的点。例如，假设x = linspace(0, 10, 20); y = linspace(0, 10, 20); [X, Y] = meshgrid(x, y); x = [X(:), Y(:)].'; v = [sin(x(1, :)); cos(x(2, :) ) ]; quivermd(gca, x, v)。有关详细信息，请输入“help quivermd”。

这个例子简单而有趣，帮助学生直观地理解球面坐标和笛卡尔坐标之间的映射关系，并介绍了Matlab的电影功能。技术和创意的结合使得学习过程更加生动和有效。

COLORVFIELD3彩色3D矢量场绘图仪用于在3D空间中绘制彩色矢量场。函数COLORVFIELD3(X, Y, Z, U, V, W)会在指定的点(x, y, z)处绘制具有分量(u, v, w)的矢量，并根据矢量的长度进行着色。使用jet颜色图，最小的矢量显示为蓝色，最大的矢量显示为红色，共分为32个颜色级别。 用户还可以自定义颜色级别，通过传入NUMBER_COLOR_LEVELS参数调整颜色的细分。例如： X = linspace(-10, 32); Y = linspace(0, 32); Z = linspace(0, 32); U = linspace(-1, -5, 32); V = linspace(1, 5, 32); W = linspace(0, 32); colorvfield3(X, Y, Z, U, V, W)

函数z=x^2+y^2的曲面的绘制结果

MATLAB绘图中，使用mesh(x,y,z,c)和surf(x,y,z,c)函数可以绘制三维曲面。通常，x、y、z是相同维度的矩阵，其中x和y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于定义不同高度下的颜色范围。

这个函数的功能类似于plot3，但它能够绘制真实的3D圆形、平面、三角形或方形的粗阴影线。该函数还支持着色功能，因为它可以显示三角形补丁表面。

函数说明： 函数 H = hist2d(D, Xn, Yn, [Xlo Xhi], [Ylo Yhi]) 用于计算并绘制二维输入数据 D 的 3D直方图。该函数通过定义的 bin 数目，计算分布在指定区间的点数，从而形成直方图。具体参数说明如下： D：二维数据矩阵，要求为 2 列或 2 行矩阵，也可以是复数数组。 Xn 和 Yn：可选参数，默认值为 20，代表 bin 的数量。 [Xlo Xhi] 和 [Ylo Yhi]：可选参数，代表X和Y轴的范围，默认取值为输入数据的最小值和最大值。 计算步骤：- 生成区间 X = linspace(Xlo, Xhi, Xn) 和 Y = linspace(Ylo, Yhi, Yn)。- 在每个 bin 中统计数据 D 中的点数，绘制 3D 直方图。 示例代码： hist2d([randn(1, 10000); randn(1, 10000)]); 该示例调用 hist2d 函数绘制一组随机数据的 3D 直方图，展示数据的分布情况。该函数是在 Rey Patlolla 的 2D直方图 基础上进行的改进，增加了默认参数、可选的复杂输入支持和 3D 显示功能。