【MATLAB】三维绘图 三维数据插值

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【MATLAB】三维绘图 三维数据插值

2024-07-16 17:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 前言MATLAB插值函数三维绘图绘制立体曲线图绘制曲面图等高线在XY平面的投影

前言 调用一下MATLAB自带的seamount.mat数据文件 load seamount plot3(x,y,z,'.','markersize',12) xlabel('Longitude'), ylabel('Latitude'), zlabel('Depth in Feet') grid on

在这里插入图片描述

采用函数griddata对三维数据进行插值,并通过变量xi和yi控制插值范围和数量 figure [xi, yi] = meshgrid(210.8:0.01:211.8, -48.5:0.01:-47.9); zi = griddata(x,y,z, xi,yi); surf(xi,yi,zi); xlabel('Longitude'), ylabel('Latitude'), zlabel('Depth in Feet')

在这里插入图片描述

MATLAB插值函数

这里引用一下论坛大佬对MATLAB插值函数的回复

2013b 中已经没有 griddata3 了,统一为 griddata,它能同时支持 2-D和3-D内插 (也就是已经包含了旧版本里的 griddata3 的功能)。请查看:http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/griddata.html

另外 n >= 2 维的内插有一个新函数叫 griddatan,前面的 griddata 是 griddatan 取 n = 2 和 3 的两种特殊情形。griddatan 请参考:http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/griddatan.html

还有一个TriScatteredInterp,同时支持 2-D 和 3-D 内插, 其效率比 griddata 更高,而且使用也更方便,因为它是返回的是一个内插式 (interpolant ) F, 类似函数句柄的东西 (但并非严格意义上的函数句柄),利用 F,可以直接计算网格点上的函数值。关于 TriScatteredInterp 的用法,请参考:http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/triscatteredinterpclass.html?searchHighlight=TriScatteredInterp 不过,尽管 TriScatteredInterp 已经比 griddata 更有优势了,但是它在将来某个新版本中会被remove掉(参考至2013b的help文档:Note: TriScatteredInterp will be removed in a futurerelease. Use scatteredInterpolant instead.),取而代之的会是下面两个更强大的函数: scatteredInterpolant 和 griddedInterpolant

2012 里新增两个很有用的内插函数,scatteredInterpolant 和 griddedInterpolant,其中,scatteredInterpolant 支持 2-D 和 3-D 内插,就像 griddata/TriScatteredInterp 一样,但是功能更强大,它也是返回一个内插式 F(interpolant ),然后根据 F 可以求出内插点的函数值。请查看 http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/scatteredinterpolantclass.html

griddedInterpolant 支持 n-D 内插,n = 1,2,3,4,5,。。。,这个类似于 griddatan,但功能更强大,它也是返回一个内插式 F(interpolant ),可以直接用F求内插点的函数值。请查看:http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/griddedinterpolantclass.html

除了以上函数,再加上 interp1,interp2,interp3等,基本包含matlab里全部主流内插函数。

三维绘图

常用三维绘图指令如下(下图转自知乎) 在这里插入图片描述 指令多种多样,重点在于理解指令使用的内涵,一般常用的有画网状图的mesh,曲面图的surf和立体曲线图plot3。

绘制立体曲线图不需要建立两个单调递增的网格矢量,如[X,Y] = meshgrid(1:3,10:14) 在这里插入图片描述

绘制立体曲线图 t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) xlabel('sin(t)') ylabel('cos(t)') zlabel('t') grid on axis square

在这里插入图片描述

绘制曲面图 k = 5; n = 2^k-1; [x,y,z] = sphere(n);%产生球,将坐标输入到变量 c = hadamard(2^k); %定义颜色 surf(x,y,z,c); colormap([1 1 0; 0 1 1]) axis equal

在这里插入图片描述

等高线在XY平面的投影

加载MATLAB的数据,利用contour函数完成等高线图绘制。

load penny; figure; contour(flipud(P)); axis square;

在这里插入图片描述



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