MATLAB等值线绘制

基本等值线的绘制

contour(x,y,z)与contour(z)

作平面等值线，x,y,z为确定三维曲面点的矩阵。MATLAB自选等值线的高度和条数。两者区别是，contour(x,y,z)限定了等高线的横纵坐标值而contour(z)没有限定。下面以contour(x,y,z)为例，说明其他功能。

contour(x,y,z,n)与contour(x,y,z,v)

contour(x,y,z,n)是指定画出n条等值线，而等值线的值由MATLAB自动确定。contour(x,y,z,v)是指定画出v中高度的等值线。n是一个数而v是一个行向量。如果只想画高度为1的等值线，v要写成[1 1]，如果只写一个1，会被当成只画一条等值线。

contour(x,y,z,‘ShowText’,‘on’)

标记等值线的高度，标记的位置由MATLAB自动确定。
以上即是contour可带的基本参数值。

实验实例：

[x,y,z]=peaks(30);

subplot(2,3,1);
surf(x,y,z);
title('原图');

subplot(2,3,2);
contour(x,y,z);
title('contour(x,y,z)');

subplot(2,3,3);
contour(z);
title('contour(z)');

subplot(2,3,4);
contour(x,y,z,'ShowText','on');
title('ShowText on');

subplot(2,3,5);
contour(x,y,z,2,'ShowText','on');
title('contour(x,y,z,2)');

subplot(2,3,6);
contour(x,y,z,[2 2],'ShowText','on');
title('contour(x,y,z,[2 2])');

特殊功能

更多标记等高线方法——clabel

clabel函数可以更灵活地标记等高线。在创建等高线的时候要创建出等值矩阵C和句柄向量h，即[C,h]=contour(…)然后就可以用clabel标记了。顺便提一句，我们可以双击界面右侧的h查看句柄属性并修改。

clabel(C,h)

与‘ShowText’ ‘on’作用相同，后面可以添加其他修饰参数，如‘Color’等（与plot基本相同）。

clabel(C,h,v)

只标记v所指定的高度的等高线

clabel(C,h,v,‘manual’)

支持鼠标手动标记等高线，可以通过鼠标单击在指定位置标记高度。按键盘的回车键结束。

填充颜色——contourf(…)

在等高线之间填充颜色，参数与contour相同。

三维等高线——contour3

在三维空间画出等高线，参数与contour相同

函数的等高线绘制——ezcontour

以上所讲均是已知平面的离散点矩阵(x,y,z），在我们创建了某平面的符号方程时，可以用ezcontour直接画出等值线。

ezcontour(f,[a b c d],n)

绘制函数 f 的等值线。[a b c d]和n分别限制 f 中参数的取值范围和等值线条数，可缺省。

以下给出实例

figure
subplot(2,2,1);
surf(x,y,z);
title('原图');

subplot(2,2,2);
[C,h]=contour(x,y,z);
clabel(C,h,[2 2],'Color','b');
title('clabel(C,h,[2 2],''Color'',''b'')');

subplot(2,2,3);
contourf(x,y,z);
title('contourf(x,y,z)');

subplot(2,2,4);
contour3(x,y,z,10);
title('contour3(x,y,z,10)');

带等值线的三维图形

在三维图形中，我们可以在xoy平面上同时显示等值线。主要有四种图，及mesh、surf 与散点绘图、函数绘图的两两组合。

meshc(…)与surfc（…）

参数与mesh、surf相同，只是在xoy平面上显示了等值线。

ezmeshc(…)与ezsurfc(…）

通过函数绘制。如果在m文件中输入，会显示不推荐用这两个函数。

fmesh、fsurf(… ,‘ShowContours’,‘on’)

MATLAB推荐使用fmesh与fsurf，想要在xoy平面显示等值线时，只需在fmesh和fsurf的参数列表后面加上‘ShowContours’，‘on’即可。

给出实例：

figure
subplot(2,2,1);
meshc(x,y,z);
title('meshc(x,y,z)');

subplot(2,2,2);
surfc(x,y,z);
title('surfc(x,y,z)');

syms X Y;
f=Y.*sin(X)-X.*cos(Y);

subplot(2,2,3);
fmesh(f,[-2*pi 2*pi],'ShowContours','on');
title('fmesh ShowContours on');

subplot(2,2,4);
fsurf(f,[-2*pi 2*pi],'ShowContours','on');
title('fsurf ShowText on');