[英]How to plot 3D grid (cube) in Matlab
嗨,我想绘制带有线条的透明立方体网格。 像这样的东西:
但是,我只设法绘制2D网格:
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);
Z = X+1;
surf(X,Y,Z)
我使用Matlab R2009b。 如果不可能在matlab中绘制这个,你可以向我推荐一个我可以使用的软件。
考虑这个矢量化解决方案。 它的优点是它创建了一个图形对象:
%# these don't all have to be the same
x = -8:2:8; y = -8:2:8; z = -8:2:8;
[X1 Y1 Z1] = meshgrid(x([1 end]),y,z);
X1 = permute(X1,[2 1 3]); Y1 = permute(Y1,[2 1 3]); Z1 = permute(Z1,[2 1 3]);
X1(end+1,:,:) = NaN; Y1(end+1,:,:) = NaN; Z1(end+1,:,:) = NaN;
[X2 Y2 Z2] = meshgrid(x,y([1 end]),z);
X2(end+1,:,:) = NaN; Y2(end+1,:,:) = NaN; Z2(end+1,:,:) = NaN;
[X3 Y3 Z3] = meshgrid(x,y,z([1 end]));
X3 = permute(X3,[3 1 2]); Y3 = permute(Y3,[3 1 2]); Z3 = permute(Z3,[3 1 2]);
X3(end+1,:,:) = NaN; Y3(end+1,:,:) = NaN; Z3(end+1,:,:) = NaN;
%#figure('Renderer','opengl')
h = line([X1(:);X2(:);X3(:)], [Y1(:);Y2(:);Y3(:)], [Z1(:);Z2(:);Z3(:)]);
set(h, 'Color',[0.5 0.5 1], 'LineWidth',1, 'LineStyle','-')
%#set(gca, 'Box','on', 'LineWidth',2, 'XTick',x, 'YTick',y, 'ZTick',z, ...
%# 'XLim',[x(1) x(end)], 'YLim',[y(1) y(end)], 'ZLim',[z(1) z(end)])
%#xlabel x, ylabel y, zlabel z
axis off
view(3), axis vis3d
camproj perspective, rotate3d on
如果你不介意几个for循环,这样的东西将起作用:
clf
figure(1)
for g = 0:.2:2
for i = 0:.2:2
plot3([g g], [0 2], [i, i])
hold on
end
end
for g = 0:.2:2
for i = 0:.2:2
plot3([0 2], [g g], [i, i])
hold on
end
end
for g = 0:.2:2
for i = 0:.2:2
plot3([i i], [g g], [0 2])
hold on
end
end
你只需要通过改变线属性来使网格透明,我认为你不能改变alpha值来实现这一点。 希望有所帮助。
Stephen的答案的更多矢量化版本可能如下:
i = 0:0.2:2;
[X Y] = meshgrid(i,i);
x = [X(:) X(:)]';
y = [Y(:) Y(:)]';
z = [repmat(i(1),1,length(x)); repmat(i(end),1,length(x))];
col = 'b';
hold on;
plot3(x,y,z,col);
plot3(y,z,x,col);
plot3(z,x,y,col);
不幸的是,MATLAB目前不支持透明线(据我所知)。 如果你真的需要它们是透明的,我建议使用'patch'。
我知道这是一个迟到的回复,但如果其他人正在考虑做同样的事情,它仍然有效。
假设您正在绘制立方体(/它们的边缘),已经提供的答案的替代方法是使用Oliver的“plotcube”代码: plotcube
此解决方案的优点是您可以:
所有这些都可以是常量或变量。 (例如固定边缘颜色,或随Z值变化的颜色等)
要添加2.和3的功能。(上面)更改Olivers代码中的'cellfun(@patch ...'部分,添加以下四行代码cellfun
用此替换整个cellfun
部分;包括新的'EdgeAlpha'和'EdgeColor'系列):
cellfun(@patch,XYZ{1},XYZ{2},XYZ{3},...
repmat({clr},6,1),...
repmat({'FaceAlpha'},6,1),...
repmat({alpha},6,1),...
repmat({'EdgeAlpha'},6,1),...
repmat({0.2},6,1),... % Set this value to whatever you want; even a variable / matrix
repmat({'EdgeColor'},6,1),...
repmat({'black'},6,1)...
);
有关“补丁”的更多信息,请参阅补丁文档。
一个重要的注意事项: - 对于大型模型(许多立方体),运行速度非常慢。 例如,在MATLAB中的'for'循环中运行这个'plotcube'函数超过数千个块。 我相信这是多次调用'patch'函数。 更好的解决方案是矢量化; 首先将所有点(顶点/面/任何)放在一个矩阵中,然后只调用一次@patch函数(没有'for'循环)。 这将需要以某种方式更改代码以更新所有XYZ数据。
我希望能有所帮助。
这是'plotcube'代码,以防有一天Oliver链接到原始代码:
function plotcube(varargin)
% PLOTCUBE - Display a 3D-cube in the current axes
%
% PLOTCUBE(EDGES,ORIGIN,ALPHA,COLOR) displays a 3D-cube in the current axes
% with the following properties:
% * EDGES : 3-elements vector that defines the length of cube edges
% * ORIGIN: 3-elements vector that defines the start point of the cube
% * ALPHA : scalar that defines the transparency of the cube faces (from 0
% to 1)
% * COLOR : 3-elements vector that defines the faces color of the cube
%
% Example:
% >> plotcube([5 5 5],[ 2 2 2],.8,[1 0 0]);
% >> plotcube([5 5 5],[10 10 10],.8,[0 1 0]);
% >> plotcube([5 5 5],[20 20 20],.8,[0 0 1]);
% Default input arguments
inArgs = { ...
[10 56 100] , ... % Default edge sizes (x,y and z)
[10 10 10] , ... % Default coordinates of the origin point of the cube
.7 , ... % Default alpha value for the cube's faces
[1 0 0] ... % Default Color for the cube
};
% Replace default input arguments by input values
inArgs(1:nargin) = varargin;
% Create all variables
[edges,origin,alpha,clr] = deal(inArgs{:});
XYZ = { ...
[0 0 0 0] [0 0 1 1] [0 1 1 0] ; ...
[1 1 1 1] [0 0 1 1] [0 1 1 0] ; ...
[0 1 1 0] [0 0 0 0] [0 0 1 1] ; ...
[0 1 1 0] [1 1 1 1] [0 0 1 1] ; ...
[0 1 1 0] [0 0 1 1] [0 0 0 0] ; ...
[0 1 1 0] [0 0 1 1] [1 1 1 1] ...
};
XYZ = mat2cell(...
cellfun( @(x,y,z) x*y+z , ...
XYZ , ...
repmat(mat2cell(edges,1,[1 1 1]),6,1) , ...
repmat(mat2cell(origin,1,[1 1 1]),6,1) , ...
'UniformOutput',false), ...
6,[1 1 1]);
cellfun(@patch,XYZ{1},XYZ{2},XYZ{3},...
repmat({clr},6,1),...
repmat({'FaceAlpha'},6,1),...
repmat({alpha},6,1)...
);
view(3);
你可以通过设置color = [0.65,0.65,0.65]使内线变得透明。 并且您可以对内部线使用虚线样式,对边界使用实线,使其更像3-D对象。
在我的软件包中,我编写了一个mesh3函数来绘制三维张量积网格。
clear all
close all
clc
Nx=11;
Ny=11;
Nz=11;
clf
hold on
[i,j]=meshgrid(1:Nx,1:Ny);
k=zeros(Ny,Nx)+Nz;
surf(i,j,k)
[i,k]=meshgrid(1:Nx,1:Nz);
j=zeros(Nz,Nx)+Ny;
surf(i,j,k)
[j,k]=meshgrid(1:Ny,1:Nz);
i=zeros(Nz,Ny)+Nx;
surf(i,j,k)
[i,j]=meshgrid(1:Nx,1:Ny);
k=zeros(Ny,Nx)+1;
surf(i,j,k)
[i,k]=meshgrid(1:Nx,1:Nz);
j=zeros(Nz,Nx)+1;
surf(i,j,k)
[j,k]=meshgrid(1:Ny,1:Nz);
i=zeros(Nz,Ny)+1;
surf(i,j,k)
view(30,30)
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