sphere

创建球面

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语法

[X,Y,Z] = sphere
[X,Y,Z] = sphere(n)
sphere(___)
sphere(___,Name=Value)
sphere(ax,___)

说明

创建球面数据

[X,Y,Z] = sphere 返回球面的 x、y 和 z 坐标而不对其绘图。返回的球面的半径等于 1，由 20×20 个面组成。

该函数以三个 21×21 矩阵形式返回 x、y 和 z 坐标。

要使用返回的坐标绘制球面，请使用 surf 或 mesh 函数。

示例

[X,Y,Z] = sphere(n) 返回半径等于 1 且包含 n×n 个面的球面的 x、y 和 z 坐标。该函数以三个 (n+1)×(n+1) 矩阵形式返回 x、y 和 z 坐标。

示例

绘制球面

sphere(___) 绘制球面而不返回坐标。请将此语法与上述语法中的任何输入参量结合使用。

示例

sphere(___,Name=Value) 使用一个或多个名称-值参量设置绘图的属性。例如，您可以指定球面的颜色和透明度。有关属性列表，请参阅 Surface 属性。 (自 R2024b 起)

sphere(ax,___) 将图形绘制到 ax 指定的坐标区中，而不是当前坐标区中。指定坐标区作为第一个输入参量。

示例

示例

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打开实时脚本

创建并绘制一个半径等于 1 的球面。使用 axis equal 可沿每个坐标方向使用相等的数据单位。

sphere
axis equal

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type surface.

打开实时脚本

通过修改返回的 X、Y、Z 坐标来指定球面的半径和位置。

将 X、Y 和 Z 定义为单位球面的坐标。 

[X,Y,Z] = sphere;

以原点为中心绘制单位球面。

surf(X,Y,Z)
axis equal

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type surface.

通过乘以单位球面的坐标，将 X2、Y2 和 Z2 定义为半径为 5 的球面的坐标。以 (5,-5,0) 为中心绘制第二个球面。

hold on
r = 5;
X2 = X * r;
Y2 = Y * r;
Z2 = Z * r;

surf(X2+5,Y2-5,Z2)

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type surface.

打开实时脚本

调用 tiledlayout 函数以创建 2×2 分块图布局。调用 nexttile 函数来创建坐标区。然后，使用 sphere 函数，通过指定坐标轴，将三个具有不同面数的球面绘制到图的不同图块中。

tiledlayout(2,2);
ax1 = nexttile;
sphere(ax1);
axis equal
title('20-by-20 faces (Default)')

ax2 = nexttile;
sphere(ax2,50)
axis equal
title('50-by-50 faces')

ax3 = nexttile;
sphere(ax3,100)
axis equal
title('100-by-100 faces')

Figure contains 3 axes objects. Axes object 1 with title 20-by-20 faces (Default) contains an object of type surface. Axes object 2 with title 50-by-50 faces contains an object of type surface. Axes object 3 with title 100-by-100 faces contains an object of type surface.

输入参数

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面的数量，指定为正整数。

目标坐标区，指定为 Axes 对象。如果未指定坐标区，则 sphere 在当前坐标区中绘图。

名称-值参数

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以 Name1=Value1,...,NameN=ValueN 的形式指定可选参量对组，其中 Name 是参量名称，Value 是对应的值。名称-值参量必须出现在其他参量之后，但参量对组的顺序无关紧要。

示例: sphere(40,FaceColor="red") 绘制一个红色球面。

注意

此处所列的属性只是一部分。有关完整列表，请参阅 Surface 属性。

面颜色，指定为下表中的值之一。

值描述
'flat'

根据 CData 属性中的值，对每个面使用不同的颜色。首先您必须将 CData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 相同。每个面的第一个顶点（正 x 和 y 方向）的颜色值决定整个面的颜色。当 FaceAlpha 属性设置为 'interp' 时，不能使用此值。

Sample of a surface with each face a different color based on sample values in the CData property

'interp'

根据 CData 属性中的值，对每个面使用插补着色。首先您必须将 CData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 相同。通过基于各顶点处颜色值进行插值，每个面上的颜色会渐变。当 FaceAlpha 属性设置为 'flat' 时，不能使用此值。

Sample of a surface with each face showing different interpolated coloring based on sample values in the CData property

RGB 三元组、十六进制颜色代码或颜色名称

对所有面使用指定的颜色。此选项不会使用 CData 属性中的颜色值。

Sample of a surface with all faces shown in red

'texturemap'变换 CData 中的颜色数据，以便其符合曲面。
'none'不绘制面。

RGB 三元组和十六进制颜色代码对于指定自定义颜色非常有用。

  • RGB 三元组是包含三个元素的行向量，其元素分别指定颜色中红、绿、蓝分量的强度。强度值必须位于 [0,1] 范围内，例如 [0.4 0.6 0.7]。

  • 十六进制颜色代码是字符向量或字符串标量，以井号 (#) 开头，后跟三个或六个十六进制数字，范围可以是 0 到 F。这些值不区分大小写。因此，颜色代码 "#FF8800" 与 "#ff8800"、"#F80" 与 "#f80" 是等效的。

此外，还可以按名称指定一些常见的颜色。下表列出了命名颜色选项、等效 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

颜色名称短名称RGB 三元组十六进制颜色代码外观
"red""r"[1 0 0]"#FF0000"

Sample of the color red

"green""g"[0 1 0]"#00FF00"

Sample of the color green

"blue""b"[0 0 1]"#0000FF"

Sample of the color blue

"cyan" "c"[0 1 1]"#00FFFF"

Sample of the color cyan

"magenta""m"[1 0 1]"#FF00FF"

Sample of the color magenta

"yellow""y"[1 1 0]"#FFFF00"

Sample of the color yellow

"black""k"[0 0 0]"#000000"

Sample of the color black

"white""w"[1 1 1]"#FFFFFF"

Sample of the color white

下表列出了浅色和深色主题中绘图的默认调色板。

调色板调色板颜色

"gem" - 浅色主题默认值

在 R2025a 之前的版本中: 大多数绘图默认使用这些颜色。

Sample of the "gem" color palette

"glow" - 深色主题默认值

Sample of the "glow" color palette

您可以使用 orderedcolors 和 rgb2hex 函数获取这些调色板的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。例如，获取 "gem" 调色板的 RGB 三元组并将其转换为十六进制颜色代码。

RGB = orderedcolors("gem");
H = rgb2hex(RGB);

在 R2023b 之前的版本中: 使用 RGB = get(groot,"FactoryAxesColorOrder") 获取 RGB 三元组。

在 R2024a 之前的版本中: 使用 H = compose("#%02X%02X%02X",round(RGB*255)) 获取十六进制颜色代码。

面透明度，指定为下列值之一：

  • 范围 [0,1] 中的标量 - 在所有面上使用统一的透明度。值为 1 时完全不透明，值为 0 时完全透明。介于 0 和 1 之间的值表示半透明。此选项不会使用 AlphaData 属性中的透明度值。

  • 'flat' - 根据 AlphaData 属性中的值，对每个面使用不同的透明度。第一个顶点的透明度值确定整个面的透明度。首先您必须将 AlphaData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 属性相同。FaceColor 属性也必须设置为 'flat'。

  • 'interp' - 根据 AlphaData 属性中的值，对每个面使用插值透明度。通过基于各顶点处透明度数值进行插值，每个面上的透明度会渐变。首先您必须将 AlphaData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 属性相同。FaceColor 属性也必须设置为 'interp'。

  • 'texturemap' - 变换 AlphaData 中的数据，以便其符合曲面。

边线颜色，指定为下面列出的值之一。默认颜色 [0 0 0] 对应于黑边。

值描述
'none'不绘制边。
'flat'

根据 CData 属性中的值，对每个边使用不同的颜色。首先您必须将 CData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 相同。每个面（正的 x 和 y 方向）的第一个顶点处的颜色值确定相邻边的颜色。当 EdgeAlpha 属性设置为 'interp' 时，不能使用此值。

Sample of a surface with each edge a different color based on sample values in the CData property

'interp'

根据 CData 属性中的值，对每个边使用插补着色。首先您必须将 CData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 相同。通过基于各顶点处颜色值进行线性插值，每条边上的颜色会渐变。当 EdgeAlpha 属性设置为 'flat' 时，不能使用此值。

Sample of a surface with each edge showing different interpolated coloring based on sample values in the CData property

RGB 三元组、十六进制颜色代码或颜色名称

对所有边使用指定的颜色。此选项不会使用 CData 属性中的颜色值。

Sample of a surface with all edges shown in red

RGB 三元组和十六进制颜色代码对于指定自定义颜色非常有用。

  • RGB 三元组是包含三个元素的行向量，其元素分别指定颜色中红、绿、蓝分量的强度。强度值必须位于 [0,1] 范围内，例如 [0.4 0.6 0.7]。

  • 十六进制颜色代码是字符向量或字符串标量，以井号 (#) 开头，后跟三个或六个十六进制数字，范围可以是 0 到 F。这些值不区分大小写。因此，颜色代码 "#FF8800" 与 "#ff8800"、"#F80" 与 "#f80" 是等效的。

此外，还可以按名称指定一些常见的颜色。下表列出了命名颜色选项、等效 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

颜色名称短名称RGB 三元组十六进制颜色代码外观
"red""r"[1 0 0]"#FF0000"

Sample of the color red

"green""g"[0 1 0]"#00FF00"

Sample of the color green

"blue""b"[0 0 1]"#0000FF"

Sample of the color blue

"cyan" "c"[0 1 1]"#00FFFF"

Sample of the color cyan

"magenta""m"[1 0 1]"#FF00FF"

Sample of the color magenta

"yellow""y"[1 1 0]"#FFFF00"

Sample of the color yellow

"black""k"[0 0 0]"#000000"

Sample of the color black

"white""w"[1 1 1]"#FFFFFF"

Sample of the color white

下表列出了浅色和深色主题中绘图的默认调色板。

调色板调色板颜色

"gem" - 浅色主题默认值

在 R2025a 之前的版本中: 大多数绘图默认使用这些颜色。

Sample of the "gem" color palette

"glow" - 深色主题默认值

Sample of the "glow" color palette

您可以使用 orderedcolors 和 rgb2hex 函数获取这些调色板的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。例如，获取 "gem" 调色板的 RGB 三元组并将其转换为十六进制颜色代码。

RGB = orderedcolors("gem");
H = rgb2hex(RGB);

在 R2023b 之前的版本中: 使用 RGB = get(groot,"FactoryAxesColorOrder") 获取 RGB 三元组。

在 R2024a 之前的版本中: 使用 H = compose("#%02X%02X%02X",round(RGB*255)) 获取十六进制颜色代码。

边透明度，指定为下列值之一：

  • [0,1] 范围内的标量 - 在所有边上都使用统一的透明度。值为 1 时完全不透明，值为 0 时完全透明。介于 0 和 1 之间的值表示半透明。此选项不会使用 AlphaData 属性中的透明度值。

  • 'flat' - 根据 AlphaData 属性中的值，对每个边使用不同透明度。首先您必须将 AlphaData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 属性相同。第一个顶点上的透明度值确定整条边的透明度。EdgeColor 属性也必须设置为 'flat'。

  • 'interp' - 根据 AlphaData 属性中的值，对每个边使用插值透明度。首先您必须将 AlphaData 属性指定为矩阵，大小与 ZData 属性相同。通过基于各顶点处值进行插值，每条边上的透明度会渐变。EdgeColor 属性也必须设置为 'interp'。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

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另请参阅

函数

属性