三维图 (GNU Octave(版本11.1.0))

15.2.2 三维图¶

函数 mesh 生成网格曲面图。例如：

tx = ty = linspace (-8, 8, 41)';
[xx, yy] = meshgrid (tx, ty);
r = sqrt (xx .^ 2 + yy .^ 2) + eps;
tz = sin (r) ./ r;
mesh (tx, ty, tz);
xlabel ("tx");
ylabel ("ty");
zlabel ("tz");
title ("3-D Sombrero plot");

将生成如图图 15.5 所示的熟悉的"阔边帽"图。注意使用函数 meshgrid 来创建 X 和 Y 坐标矩阵，用于绘制 Z 数据。ndgrid 函数与 meshgrid 类似，但适用于 N 维矩阵。

图 15.5：网格图。

meshc 函数与 mesh 类似，但还会为曲面绘制等高线图。

plot3 函数显示任意三维数据，而不要求数据构成曲面。例如：

t = 0:0.1:10*pi;
r = linspace (0, 1, numel (t));
z = linspace (0, 1, numel (t));
plot3 (r.*sin (t), r.*cos (t), z);
xlabel ("r.*sin (t)");
ylabel ("r.*cos (t)");
zlabel ("z");
title ("plot3 display of 3-D helix");

将显示如图图 15.6 所示的三维螺旋线。

图 15.6：三维螺旋线。

最后，view 函数可以改变三维图的视角。

mesh (x, y, z) ¶

mesh (z) ¶

mesh (…, c) ¶

mesh (…, prop, val, …) ¶

mesh (hax, …) ¶

h = mesh (…) ¶

绘制三维线框网格。

线框网格使用矩形绘制。矩形的顶点 [x, y] 通常是 meshgrid 在 x-y 平面上的二维矩形区域内的输出。z 确定每个顶点在平面上方的高度。如果只给出了一个 z 矩阵，则在网格 x = 1:columns (z), y = 1:rows (z) 上进行绘制。因此，z 的列对应不同的 x 值，z 的行对应不同的 y 值。

网格的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定网格的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄。

另请参阅： ezmesh, meshc, meshz, trimesh, contour, surf, surface, meshgrid, hidden, shading, colormap, clim.

meshc (x, y, z) ¶

meshc (z) ¶

meshc (…, c) ¶

meshc (…, prop, val, …) ¶

meshc (hax, …) ¶

h = meshc (…) ¶

绘制带有底层等高线的三维线框网格。

网格的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定网格的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是一个 2 元素向量，包含所创建的曲面对象和所创建的等高线图的图形句柄。

另请参阅： ezmeshc, mesh, meshz, contour, surfc, surface, meshgrid, hidden, shading, colormap, clim.

meshz (x, y, z) ¶

meshz (z) ¶

meshz (…, c) ¶

meshz (…, prop, val, …) ¶

meshz (hax, …) ¶

h = meshz (…) ¶

绘制带有周围幕布的三维线框网格。

网格的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定网格的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄。

另请参阅： mesh, meshc, contour, surf, surface, waterfall, meshgrid, hidden, shading, colormap, clim.

hidden ¶

hidden on ¶

hidden off ¶

mode = hidden (…) ¶

控制网格隐藏线的移除。

在无参数调用时，隐藏线移除状态将切换。

当使用模式 "on" 或 "off" 调用时，将相应设置状态。

可选的输出参数 mode 是当前状态。

隐藏线移除决定了网格绘图后面哪些图形对象可见。默认情况下，网格是不透明的，网格后面的线条不可见。如果禁用了隐藏线移除，则可以通过网格的面（开口）看到网格后面的对象，尽管网格线仍然是不透明的。

另请参阅： mesh, meshc, meshz, ezmesh, ezmeshc, trimesh, waterfall.

surf (x, y, z) ¶

surf (z) ¶

surf (…, c) ¶

surf (…, prop, val, …) ¶

surf (hax, …) ¶

h = surf (…) ¶

绘制三维曲面网格。

曲面网格使用着色矩形绘制。矩形的顶点 [x, y] 通常是 meshgrid 在 x-y 平面上的二维矩形区域内的输出。z 确定每个顶点在平面上方的高度。如果只给出了一个 z 矩阵，则在网格 x = 1:columns (z), y = 1:rows (z) 上进行绘制。因此，z 的列对应不同的 x 值，z 的行对应不同的 y 值。

曲面的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定曲面的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄。

另请参阅： ezsurf, surfc, surfl, mesh, surface, meshgrid, hidden, shading, lighting, colormap, clim.

surfc (x, y, z) ¶

surfc (z) ¶

surfc (…, c) ¶

surfc (…, prop, val, …) ¶

surfc (hax, …) ¶

h = surfc (…) ¶

绘制带有底层等高线的三维曲面网格。

曲面的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定曲面的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是一个 2 元素向量，包含所创建的曲面对象和所创建的等高线图的图形句柄。

另请参阅： ezsurfc, surf, surfl, meshc, surface, meshgrid, contour, hidden, shading, colormap, clim.

surfl (x, y, z) ¶

surfl (z) ¶

surfl (…, c) ¶

surfl (…, prop, val, …) ¶

surfl (hax, …) ¶

h = surfl (…) ¶

绘制带有基于光照着色的三维曲面网格。

光源的颜色和位置可以通过使用 light 函数进行更改。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定曲面的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄。

另请参阅： ezsurfl, surf, surfc, light, lighting, surface, meshgrid, hidden, shading, colormap, clim.

ribbon (y) ¶

ribbon (x, y) ¶

ribbon (x, y, width) ¶

ribbon (hax, …) ¶

h = ribbon (…) ¶

绘制三维带状图。

带状图类似于 waterfall 图，但每列 y 会绘制一条具有特定宽度的条带。由 x 向量确定条带的位置。

如果只给出了一个参数，则 y 被视为矩阵，其列代表不同的数据集。在这种情况下，x 由 1:rows (y) 隐式定义。

可选的参数 width 指定每个条带的宽度（默认值为 0.75）。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄向量。

另请参阅： waterfall, mesh, surface.

meshgrid (x, y) ¶

meshgrid (x, y, z) ¶

[xx, yy, zz] = meshgrid (x, y, z) ¶

给定 x 和 y 的列向量，返回一个矩阵 xx 和 yy，使得 xx(i, j) = x(i) 且 yy(i, j) = y(j)。换句话说，它们在二维网格上为每个点生成了相应的 x 和 y 坐标。对于三维绘图，网格由 x、y 和 z 定义，生成了三个三维数组 xx、yy 和 zz。

有关更多信息，请参阅 ndgrid 示例。

另请参阅： ndgrid.

view (azimuth, elevation) ¶

view (az, el) ¶

view (dim) ¶

view (hax, …) ¶

[azimuth, elevation] = view () ¶

查询或设置当前坐标轴的相机视线方位角和仰角。

azimuth 和 elevation 是球面坐标角。正 azimuth 值表示在 x-y 平面内从 y 轴向 x 轴旋转的角度。正 elevation 值表示在 z 正方向上从 x-y 平面向上旋转的角度。

如果给出了一个二维点 [azimuth, elevation]，则设置视角。

如果给出了一个三维点 [x, y] 或 [x, y, z]，则确定相机视线方向。

dim 字符串参数影响视角，如下所示：

"xy": 二维：方位角 = 90°，仰角 = 90°。
"xz": 方位角 = 0°，仰角 = 0°。
"yz": 方位角 = 90°，仰角 = 0°。
"3d": 三维：方位角 = -37.5°，仰角 = 30°。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则对指定的坐标轴进行操作。

如果在无参数调用时将输出参数，则返回当前方位角和仰角。

另请参阅： axes, camlookat.

lighting (type) ¶

lighting (hax, type) ¶

设置补丁或曲面图形对象的光照算法。

type 的有效参数是：

"flat": 对图形对象面应用光照。
"gouraud": 对图形对象的顶点应用光照，并线性插值面颜色。
"none": 不应用光照。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则对指定的坐标轴进行操作。

另请参阅： light, material, patch, surface, shading.

light () ¶

light (hax) ¶

light (…, prop, val) ¶

h = light (…) ¶

创建一个光源对象。

光源对象用于光照计算。可以指定属性/值对作为参数。如果是第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则将光源添加到该坐标轴。默认情况下，光源添加到由 gca 返回的当前坐标轴。可选的返回值 h 是光源对象的图形句柄。

另请参阅： lighting, material, camlight.

material (type) ¶

material (hax, type) ¶

material (..., prop, val) ¶

设置光照的材质属性。

type 的有效参数是：

"shiny": 对象的镜面反射指数较大。
"dull": 对象的镜面反射指数较小。
"metal": 对象的镜面反射指数和反射强度非常高。
"default": 材质属性的默认设置。

此外，可以通过指定以下属性/值对来完全控制材质属性："ambientstrength"、"diffusestrength"、"specularexponent"、"specularstrength"。更多帮助请参阅 Graphics Object Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则对指定的坐标轴进行操作。

另请参阅： light, lighting.

camlight (…) ¶

camlight (hax, …) ¶

h = camlight (…) ¶

在相机位置附近创建一个或移动一个光源。

如果光源不存在，则在相机位置的右侧和上方创建一个 light 对象。如果光源已存在，则将其移动到相机位置的右侧和上方（相对于相机）。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则对该坐标轴进行操作。

可选的返回值 h 是光源对象的图形句柄。

另请参阅： light, lighting.

shading (type) ¶

shading (hax, type) ¶

设置补丁或曲面图形对象的着色方式。

type 的有效参数是：

"flat": 使用不可见边缘的单色补丁。
"faceted": 使用黑色边缘的单色补丁。
"interp": 对补丁顶点之间的颜色进行插值，补丁边缘不可见。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

另请参阅： fill, mesh, patch, pcolor, surf, surface, hidden, lighting.

scatter3 (x, y, z) ¶

scatter3 (x, y, z, s) ¶

scatter3 (x, y, z, s, c) ¶

scatter3 (…, style) ¶

scatter3 (…, "filled") ¶

scatter3 (…, prop, val) ¶

scatter3 (hax, …) ¶

h = scatter3 (…) ¶

绘制三维散点图。

在每个由向量 x、y 和 z 中的坐标定义的点处绘制一个标记。

标记的大小由 s 确定，可以是标量，也可以是与 x、y 和 z 长度相同的向量。如果 s 未给出或为空矩阵，则使用默认值 8 点。

标记的颜色由 c 确定，可以是定义固定颜色的字符串；一个 3 元素向量，给出颜色的红色、绿色和蓝色分量；一个与 x 长度相同的向量，提供当前颜色图的缩放索引；或者一个 Nx3 矩阵，单独定义每个标记的 RGB 颜色。

可以通过 style 参数更改要使用的标记，该参数是以与 plot 命令相同的方式定义标记的字符串。如果未指定标记，则默认为 "o"（圆圈）。如果给出了参数 "filled"，则填充标记。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是表示点的散点对象的图形句柄。

[x, y, z] = peaks (20);
scatter3 (x(:), y(:), z(:), [], z(:));

编程说明：完整的属性列表请参见 Scatter Properties。

另请参阅： scatter, patch, plot.

waterfall (x, y, z) ¶

waterfall (z) ¶

waterfall (…, c) ¶

waterfall (…, prop, val, …) ¶

waterfall (hax, …) ¶

h = waterfall (…) ¶

绘制三维瀑布图。

瀑布图类似于 meshz 图，但仅显示 z（x 值）行的网格线。

网格的颜色通过线性缩放 z 值以适应当前颜色图的范围来计算。使用 clim 和/或更改颜色图来控制外观。

（可选）可以通过提供颜色矩阵 c 来独立于 z 指定网格的颜色。

任何属性/值对都将直接传递给底层的曲面对象。完整的属性列表请参见 Surface Properties。

如果第一个参数 hax 是坐标轴句柄，则绘制到此坐标轴，而非 gca 返回的当前坐标轴。

可选的返回值 h 是所创建的曲面对象的图形句柄。

另请参阅： meshz, mesh, meshc, contour, surf, surface, ribbon, meshgrid, hidden, shading, colormap, clim.