MATLAB 中的 3D 线图或点图

本教程将讨论使用 MATLAB 中的 plot3() 函数创建点或线的 3D 图。

使用 MATLAB 中的 plot3() 函数创建点或线的 3D 图

我们已经知道 MATLAB 中的 plot() 函数，该函数用于在 2D 平面上绘制数据。

plot3() 函数类似于 plot() 函数。唯一的区别是 plot3() 函数在 3D 平面上绘制数据。

我们可以将数据绘制为称为连续图的线，也可以绘制为点，也称为离散图。我们必须传递三个坐标 x、y 和 z，才能在 3D 平面上绘制数据。

例如，让我们使用 plot3() 函数在 3D 中绘制一个螺旋线。请参阅下面的代码。

clc
t = 0:pi/50:10*pi;
sinet = sin(t);
cost = cos(t);
plot3(sinet,cost,t)

输出：

我们还可以通过在 plot3() 函数中使用多个输入来同时绘制多条线。

例如，让我们使用六个输入和 plot3() 函数绘制两条线。请参阅下面的代码。

clc
time = 0:pi/500:pi;
xs1 = sin(time).*cos(10*time);
ys1 = sin(time).*sin(10*time);
zs1 = cos(time);

xs2 = sin(time).*cos(12*time);
ys2 = sin(time).*sin(12*time);
zs2 = cos(time);
plot3(xs1,ys1,zs1,xs2,ys2,zs2)

输出：

在多条线的情况下，plot3() 函数将为每条线赋予不同的颜色。我们还可以使用 legend() 函数为每一行指定一个唯一的名称。查看此链接以了解有关 MATLAB 中图例的更多详细信息。

你可以将多个数据的坐标保存到单个矩阵中，而不是传递六个参数。

例如，在上述情况下，我们可以将单个矩阵中每个数据的 x 坐标保存为列，其余坐标也是如此。然后我们只需要传递三个输入。

我们还可以使用 xlabel() 函数为 x 轴标签、ylabel() 为 y 轴标签和 label() 为 z 轴标签添加标签到 3D 绘图的每个轴。我们还可以使用 title() 函数为标题指定绘图。

我们甚至可以使用不同的标记将线更改为离散图的点，例如 o 表示圆圈，+ 表示加号，*表示星号，d 表示菱形。

例如，让我们以离散形式绘制上述图形，并为图形添加标签和标题。请参阅下面的代码。

clc
time = 0:pi/500:pi;
xs1 = sin(time).*cos(10*time);
ys1 = sin(time).*sin(10*time);
zs1 = cos(time);

xs2 = sin(time).*cos(12*time);
ys2 = sin(time).*sin(12*time);
zs2 = cos(time);
plot3(xs1,ys1,zs1,'+',xs2,ys2,zs2,'d')
legend('Line1','Line2')
axis equal
xlabel('x(t)')
ylabel('y(t)')
zlabel('z(t)')
title('3D line plot')

输出：

我们还可以使用 LineStyle 属性更改其他属性，例如使用 LineStyle 属性更改线条样式，使用 Color 属性更改线条颜色，使用 LineWidth 属性更改线条宽度，使用 MarkerSize 属性更改标记大小，使用标记边缘颜色 MarkerEdgeColor 属性、标记面颜色或使用 MarkerFaceColor 属性的标记填充颜色。

我们还可以使用 LineSpec 属性同时更改线条样式、标记和颜色。例如，让我们更改上图的一些属性。请参阅下面的代码。

clc
time = 0:pi/500:pi;
xs1 = sin(time).*cos(10*time);
ys1 = sin(time).*sin(10*time);
zs1 = cos(time);

plot3(xs1,ys1,zs1,'LineStyle','--','Color','red','LineWidth',3)
legend('Line1','Line2')
axis equal
xlabel('x(t)')
ylabel('y(t)')
zlabel('z(t)')
title('3D line plot')

输出：

我们支持的 plot3() 函数的线条样式是 - 代表实线，-- 代表虚线，: 代表虚线，-. 对于点划线。我们可以使用颜色名称或 RGB 三元组值来更改线条或标记的颜色。

默认线宽为 0.5，但我们可以使用任何正值设置其值。默认情况下，标记大小值为 6，但我们可以将其更改为任何正值。

默认情况下，标记边缘颜色设置为自动，标记面颜色设置为无，但我们可以使用颜色名称或 RGB 三元组值为标记指定任何颜色。