【MATLAB】三维图形绘制 ( 绘制球面 | sphere 函数 | 设置光源 | light 函数 | 相机视线 | view 函数 )

韩曙亮

发布于 2023-03-29 10:18:48

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发布于 2023-03-29 10:18:48

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文章目录

一、绘制球面

1、sphere 函数

sphere 函数参考文档 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/sphere.html

sphere 函数用于创建球面 ,

[X, Y, Z] = sphere(n)

上述代码的作用是创建一个半径为

1

, 包含

n \times n

个球面的

x, y, z

坐标 ;

返回的

X , Y , Z

都是

( n + 1 ) \times ( n + 1 )

矩阵 ;

2、代码示例

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

执行结果 :

二、设置光源

1、light 函数

light 函数参考文档 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/light.html

基本语法 : 在某个指定的三维坐标点添加光源 ;

% 在 (3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [3 -1 3]);

在不同的位置添加光源 , 产生的效果是不同的 , 下图中 , 左侧的球面是在 (-3, -1, 3) 位置添加光源 , 右侧的球面是在 (3, -1, 3) 位置添加光源 ;

2、代码示例

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

% 在 (-3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [-3 -1 3]);

执行结果 :

2、代码示例 2

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

% 在 (3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [3 -1 3]);

执行结果 :

三、相机视线

1、view 函数

view 函数参考文档 : https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/view.html

view 函数语法 : 设置相机的方位角 az 和仰角 el ;

view(az,el)

绘制了一个对象之后 , 可以设置观察该对象的摄像机位置 , 摄像机的前后左右位置可以进行调整 , 这里可以设置两个角度

Azimuth 方位角 , 摄像头绕绘制物体旋转角度 ;
Elevation 仰角 , 摄像头上下倾斜的角度 ;

下图中

左侧图的方位角是 -45 度 , 仰角是 20 度 ;
右侧图的方位角是 -45 度 , 仰角是 60 度 ;

2、代码示例

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

% 在 (-3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [-3 -1 3]);

% 摄像机角度 , 不同的角度摄像头位置不同
view(-45, 20);

执行效果 :

3、代码示例 2

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

% 在 (-3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [-3 -1 3]);

% 摄像机角度 , 不同的角度摄像头位置不同
view(-45, 60);

执行效果 :

四、综合代码示例

代码示例 :

% 生成 50 x 50 个面的球面
sphere(50);

% 着色方式
shading flat;

% 在 (-3, -1, 3) 位置添加光源
light('Position', [-3 -1 3]);
material shiny;

% 设置图像颜色值 , 白色 , 默认灰色
set(gcf, 'Color', [1 1 1]);

% 摄像机角度 , 不同的角度摄像头位置不同
view(-45, 20);

% 坐标轴样式 square
axis square;

执行结果 :