MATLAB三维绘图命令plot3入门

article/2025/9/28 22:02:05

一、引言
Matlab软件提供了强大的可视化功能，既可以绘制平面图形，也可以绘制三维图形。绘制三维曲线图或者散点图可以使用命令plot3来实现。本文给出利用plot3绘制三维曲线图（其实就是曲面）或者散点图入门简介。
二、plot3基本用法详述
基本语法：plot3(x, y, z, s )
其中x、y和z是同维数的数组，(x,y)构成了三维曲面图形在定义域上的坐标点，z是竖坐标，可以是(x,y)的函数，也可以只有数值关系。
s是图元属性。
其功能是根据根据属性s给定的颜色或者线元和曲面上的网格点(x, y, z)绘制空间曲面的曲线图。
图元属性s均可以缺省。当缺省s的时候，用系统自动指定的颜色绘制三维曲线图；
例1.已知横坐标和纵坐标网格，绘制空间曲线图。
%示例代码（1）利用系统给定颜色绘图

[x,y]=meshgrid(-2*pi:0.2:2*pi);
z=(x.^2-2*x).*exp(-x.^2-y.^2-x.*y);;
plot3( x, y, z );

%运行结果
在这里插入图片描述
%示例代码（2）：指定颜色

[x,y]=meshgrid(-2*pi:0.2:2*pi);
z=(x.^2-2*x).*exp(-x.^2-y.^2-x.*y);
plot3( x, y, z, 'r' )

%运行结果
在这里插入图片描述
%示例代码（3）：每条线都根据自己的需要指定颜色

[x,y]=meshgrid(-2*pi:0.2:2*pi);
z=(x.^2-2*x).*exp(-x.^2-y.^2-x.*y);
len = length( z );
for i = 1 : lenplot3( x(:,i), y(:,i), z(:,i), 'color', [ i/(len), (i+len)/(3*len), (i+len)/(6*len) ])hold on
end

%运行结果
在这里插入图片描述

例2：绘制螺旋线图（虚线）
参考代码：

clear all
clc
t = [ 0 : 0.02 : 10 ] * pi;
r = 2;
x = r * cos(t);
y = r * sin(t);
z = 0.5 * t;
plot3( x, y, z, 'b--' )

%运行结果
在这里插入图片描述
例3：绘制随机散点图
参考代码：

clear all
clc
[ x, y ] = meshgrid( 0 : 0.2 : 3 );
z1 = randn( size(x) );
plot3( x, y, z1, 'ro' )
hold on
[ x, y ] = meshgrid( 1 : 0.2 : 4 );
z2 = randn( size(x) ) + 2;
plot3( x, y, z2, '.', 'markersize', 20 )
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
grid on

在这里插入图片描述
例4：绘制上半圆锥面截单位球面所得到曲面的散点图。
参考代码：（借用了球面坐标）

clear all
clc
r=1;
for phi = 0:pi/80:pi/4for theta = 0:pi/20:2*pix = r*sin(phi)*cos(theta);y = r*sin(phi)*sin(theta);z = r*cos(phi);%球面上的竖坐标zz = r*sin(phi);%圆锥面上的竖坐标col1 = abs(x);col2 = abs(y);col3 = abs(z);plot3(x,y,z,'.','color',[col1,col2,col3]);%球面hold onplot3(x,y,zz,'r.')%圆锥面end
end
axis equal
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');

运行结果：
在这里插入图片描述