matlab laboratornye / матлаботчет7
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра РС
отчет
по лабораторной работе №7
по дисциплине «MATLAB»
Тема: ОСНОВЫ РАБОТЫ В СРЕДЕ MATLAB.
ПОСТРОЕНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ГРАФИКОВ
Студент гр. фыв |
|
фыв |
Преподаватель |
|
фыв |
Санкт-Петербург
фыв
Цель работы:
Знакомство с возможностями MatLab по построению трехмерных поверхностей и графиков; освоение принципов построениях трехмерных поверхностей и графиков, их линий уровня и сечений.
Краткие теоретические сведения:
1. Построение трехмерной линии:
Используется функция plot3(x, y, z, s), где:
x, y, z — массивы одинакового размера, задающие координаты точек.
s — необязательный строковый аргумент для задания формата вывода графика (например, цвет и стиль линии).
Функция соединяет точки прямыми линиями.
2. Создание прямоугольной сетки для поверхности:
Применяется команда [X, Y] = meshgrid(x, y), где:
X, Y — двумерные массивы, создающие координатную сетку.
3. Построение трехмерной сетчатой поверхности:
Используется функция mesh(X, Y, Z), которая отображает сетчатую поверхность, где:
Ячейки имеют цвет фона, а их границы — заданный цвет.
4. Построение сплошной поверхности:
Функция surf(X, Y, Z) создает сплошную поверхность, задавая цвет не только границ, но и самих ячеек.
5. Отображение линий уровня:
Функции contour(Z) или contour(X, Y, Z) рисуют линии уровня для массива Z. Модификации:
contour(Z, n) — отображает n уровней.
contour(X, Y, Z, n) — учитывает диапазон X и Y.
Исходные задания:
Создать m-файл следующего содержания:
t = 0: pi/100: 20*pi;
plot3(sin(t), cos(t), t);
grid on;
Рисунок 1 - Содержимое m-файла spiral.m
Рисунок 2 - График спирали при plot3 и grid on
После изменения функции plot3 на comet3 спираль появляется с анимацией: comet3 строит трехмерный график, добавляя эффект "хвоста", который визуализирует последовательность движения точки вдоль траектории.
Рисунок 3 - Использование функции comet3 вместо plot3 в m-файле
Рисунок 4 - Демонстрация функции comet3 вместо plot3
График имеет по умолчанию желтый цвет, а не синий как при использовании plot3, также отмечена конечная точка графика в направлении распространения со значением, равном 20pi.
Рисунок 5 - Изменение значения grid с "on" на "off"
Рисунок 6 - График с использованием grid off
При изменении значения grid с on на off на графике отключается отображение сетки, также убирается вспомогательная визуализация осей, оставляя только график.
Вывод:
Изучены основные методы построения трехмерных графиков, освоены функции plot3, comet3, а также grid для создания сетки и линий уровня. На практике было продемонстрировано различие между функциями plot3 и comet3. Функция plot3 отображает статический трехмерный график, соединяющий точки, тогда как comet3 визуализирует процесс построения графика динамически, что полезно для анализа изменения данных во времени. grid on делает график более информативным для анализа данных, тогда как grid off упрощает визуализацию, что может быть полезно для демонстрации графика в минималистичном виде.