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surface

基本曲面图

说明

示例

surface(X,Y,Z) 创建一个基本三维曲面图。该函数将矩阵 Z 中的值绘制为由 XY 定义的 x-y 平面中的网格上方的高度。曲面的颜色根据 Z 指定的高度而变化。

surf 函数不同,基本 surface 函数在绘制之前不会调用 newplot,也不使用图窗或坐标区的 NextPlot 属性值。相反,它会向当前坐标区添加曲面图,而不删除其他图形对象或重置坐标区属性。

示例

此外,surface(X,Y,Z,C) 还指定曲面的颜色。

surface(Z) 创建一个基本曲面图,并将 Z 中元素的列索引和行索引用作 x 坐标和 y 坐标。

此外,surface(Z,C) 还指定曲面的颜色。

surface(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数。

示例

surface(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数指定曲面属性。例如,'FaceAlpha',0.5 创建半透明曲面。

示例

s = surface(___) 返回图基本曲面对象。在创建曲面之后可使用 s 对其进行修改。有关属性列表,请参阅 Surface 属性

示例

全部折叠

创建三个相同大小的矩阵。然后将它们绘制为一个曲面。曲面的高度和颜色均使用 Z 确定。

[X,Y] = meshgrid(1:0.5:10,1:20);
Z = sin(X) + cos(Y);
surface(X,Y,Z)

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

默认情况下,在二维视图坐标区中显示曲面。将坐标区更改为三维视图。

view(3)

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

通过包含第四个矩阵输入 C 来指定曲面图的颜色。网格图使用 Z 确定高度,使用 C 确定颜色。使用颜色图指定颜色,该颜色图使用单个数字表示色谱上的颜色。使用颜色图时,CZ 大小相同。在图中添加一个颜色栏,以显示 C 中的数据值如何对应于颜色图中的颜色,并将绘图的视图设置为默认三维视图。

[X,Y] = meshgrid(1:0.5:10,1:20);
Z = sin(X) + cos(Y);
C = X.*Y;
surface(X,Y,Z,C)
colorbar
view(3)

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

通过指定以 0.5 为值的 FaceAlpha 名称-值对组,来创建半透明曲面。要允许进一步修改,请将曲面对象赋给变量 s

[X,Y] = meshgrid(-5:.5:5);
Z = Y.*sin(X) - X.*cos(Y);
s = surface(X,Y,Z,'FaceAlpha',0.5);
view(3)

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

在创建曲面对象之后可使用 s 访问并修改其属性。例如,通过设置 EdgeColor 属性来隐藏边。

s.EdgeColor = 'none';

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

创建曲面并沿其显示图像。

创建三个相同大小的矩阵。

[pX,pY,pZ] = peaks(25);

加载一个包含地球图像的数据集。图像数据显示在工作区变量 X 中,关联的颜色图显示在 map 中。

load earth
who
Your variables are:

X    map  pX   pY   pZ   

创建一个曲面图并沿该曲面图显示图像。由于曲面数据 pZ 和颜色数据 X 具有不同大小,请将曲面 FaceColor 设置为 'texturemap'。将绘图的视图设置为默认的三维视图。

surface(pX,pY,pZ,X,'FaceColor','texturemap', ...
    'EdgeColor','none','CDataMapping','direct')
colormap(map)
view(3)

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

输入参数

全部折叠

x 坐标,指定为大小与 Z 相同的矩阵或长度为 n 的向量,其中 [m,n] = size(Z)。如果未指定 XY 的值,surface 将使用向量 (1:n)(1:m)

您可以使用 meshgrid 函数创建 XY 矩阵。

Surface 对象的 XData 属性存储 x 坐标。

示例: X = 1:10

示例: X = [1 2 3; 1 2 3; 1 2 3]

示例: [X,Y] = meshgrid(-5:0.5:5)

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | categorical | datetime | duration

y 坐标,指定为大小与 Z 相同的矩阵或长度为 m 的向量,其中 [m,n] = size(Z)。如果未指定 XY 的值,surface 将使用向量 (1:n)(1:m)

您可以使用 meshgrid 函数创建 XY 矩阵。

曲面对象的 YData 属性存储 y 坐标。

示例: Y = 1:10

示例: Y = [1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]

示例: [X,Y] = meshgrid(-5:0.5:5)

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | categorical | datetime | duration

z 坐标,指定为矩阵。Z 必须有至少两行两列。

Z 指定在每个 x-y 坐标处的曲面图高度。如果未指定颜色,则 Z 还用于指定曲面颜色。

曲面对象的 ZData 属性存储 z 坐标。

示例: Z = [1 2 3; 4 5 6]

示例: Z = sin(x) + cos(y)

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | categorical | datetime | duration

颜色数组,指定为由颜色图索引组成的 m×n 矩阵或 RGB 三元组的 m×n×3 数组,其中 Zm×n

  • 要使用颜色图颜色,请将 C 指定为矩阵。对于曲面上的每个网格点,C 指示颜色图中的一种颜色。曲面对象的 CDataMapping 属性控制 C 中的值如何对应颜色图中的颜色。

  • 要使用真彩色,请将 C 指定为 RGB 三元组数组。

有关详细信息,请参阅颜色图和真彩色之间的差异

曲面对象的 CData 属性存储颜色数组。如果要对曲面着色进行更多控制,请使用 FaceColorEdgeColor 属性。

要在其中绘图的坐标区,指定为 axes 对象。如果未指定坐标区,则 surface 在当前坐标区中绘图。

名称-值参数

将可选的参数对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN,其中 Name 是参数名称,Value 是对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后,但参数对组的顺序无关紧要。

在 R2021a 之前,使用逗号分隔每个名称和值,并用引号将 Name 引起来。

示例: surface(X,Y,Z,'FaceAlpha',0.5,'EdgeColor','none') 创建一个半透明曲面,并且不绘制边缘。

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

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。

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 0F。这些值不区分大小写。因此,颜色代码 '#FF8800''#ff8800''#F80''#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

以下是 MATLAB® 在许多类型的绘图中使用的默认颜色的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

RGB 三元组十六进制颜色代码外观
[0 0.4470 0.7410]"#0072BD"

Sample of RGB triplet [0 0.4470 0.7410], which appears as dark blue

[0.8500 0.3250 0.0980]"#D95319"

Sample of RGB triplet [0.8500 0.3250 0.0980], which appears as dark orange

[0.9290 0.6940 0.1250]"#EDB120"

Sample of RGB triplet [0.9290 0.6940 0.1250], which appears as dark yellow

[0.4940 0.1840 0.5560]"#7E2F8E"

Sample of RGB triplet [0.4940 0.1840 0.5560], which appears as dark purple

[0.4660 0.6740 0.1880]"#77AC30"

Sample of RGB triplet [0.4660 0.6740 0.1880], which appears as medium green

[0.3010 0.7450 0.9330]"#4DBEEE"

Sample of RGB triplet [0.3010 0.7450 0.9330], which appears as light blue

[0.6350 0.0780 0.1840]"#A2142F"

Sample of RGB triplet [0.6350 0.0780 0.1840], which appears as dark red

线型,指定为下表中列出的选项之一。

线型描述表示的线条
"-"实线

Sample of solid line

"--"虚线

Sample of dashed line

":"点线

Sample of dotted line

"-."点划线

Sample of dash-dotted line, with alternating dashes and dots

"none"无线条无线条

面颜色,指定为下表中的值之一。

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 0F。这些值不区分大小写。因此,颜色代码 '#FF8800''#ff8800''#F80''#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

以下是 MATLAB 在许多类型的绘图中使用的默认颜色的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

RGB 三元组十六进制颜色代码外观
[0 0.4470 0.7410]"#0072BD"

Sample of RGB triplet [0 0.4470 0.7410], which appears as dark blue

[0.8500 0.3250 0.0980]"#D95319"

Sample of RGB triplet [0.8500 0.3250 0.0980], which appears as dark orange

[0.9290 0.6940 0.1250]"#EDB120"

Sample of RGB triplet [0.9290 0.6940 0.1250], which appears as dark yellow

[0.4940 0.1840 0.5560]"#7E2F8E"

Sample of RGB triplet [0.4940 0.1840 0.5560], which appears as dark purple

[0.4660 0.6740 0.1880]"#77AC30"

Sample of RGB triplet [0.4660 0.6740 0.1880], which appears as medium green

[0.3010 0.7450 0.9330]"#4DBEEE"

Sample of RGB triplet [0.3010 0.7450 0.9330], which appears as light blue

[0.6350 0.0780 0.1840]"#A2142F"

Sample of RGB triplet [0.6350 0.0780 0.1840], which appears as dark red

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 01 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。

光源对象对面的影响,指定为下列值之一:

  • 'flat' - 将光源均匀地应用于每个面上。使用此值可查看分面着色对象。

  • 'gouraud' - 改变各个面的光源。计算顶点处的光线,然后以在各个面中进行光线插值。使用此值可查看曲面。

  • 'none' - 不将来自光源对象的光源应用于各个面。

要向坐标区中添加光对象,请使用 light 函数。

注意

'phong' 值已被删除。请改用 'gouraud'

版本历史记录

在 R2006a 之前推出