使用 Matlab 进行 3D 绘图

Question

我想用 MATLAB 制作一个 3D 画家。

首先，我想显示 3 个面板 - XY、XZ 和 YZ 视图。

用户将在每个面板中绘制他想要的内容。

之后，他将单击一个按钮以组合 3 个视图并从这些面板中获取 3d 模型。他还可以自由渲染这个模型。

我该怎么做？

这些图片说明了我想要的：

2D 视图：

3D 对象 合并 3 个视图后：

Answer 1

我假设您只想指定 3D 线而不指定实心块（如链接示例中所示）。我看到一个小问题：指定 XY 和 XZ 投影后，曲线上的每个点都有一个 x、y 和 z 值，因此 YZ 投影已经定义。因此，仅指定 XY 和 XZ 维度就足够了。方法如下：

要从用户那里获得图形输入，您可以使用 ginput 函数，它创建一个图形并允许用户 select 点：

[x,y,btn] = ginput(k);

其中 x 和 y 是 selected 点的坐标，btn 任何点击按钮的 ASCII 码，k 是要获得的点数。您可以让用户画一些东西，然后通过按 space 栏让绘图结束：

figure; axis([0 1 0 1]);              % create empty figure
button=0; k=1;                        % set start values
while button~=' '                     % repeat until space is pressed
    [x(k) y(k), button] = ginput(1);  % get one point
    k=k+1;                            % set k for next iteration
    plot(x,y);axis([0 1 0 1]);        % plot the curve
end

您可以重复两次以获得 XY 和 XZ 视图。假设您将坐标保存到变量中

(x1, y1)    % the XY view
(x2, z2)    % the XZ view

现在您可以通过创建一个 x 向量并插入所有 y 和 z 值来创建最终的 3D 曲线。为了获得漂亮的平滑曲线，我建议使用样条插值法：

x = 0:0.01:1;
y = interp1(x1,y1,x,'spline','extrap');    % Spline interpolation + extrapolation
z = interp1(x2,z2,x,'spline','extrap');    % Spline interpolation + extrapolation

现在只需使用 plot3 函数在 3D 中绘制它：

plot3(x,y,z);

您可以轻松地扩展这个最小的例子来做任何您需要的事情，这只是为了展示 MATLAB 中的基本步骤和可能性。

Answer 2

这可能不是一个完整的答案，但可以添加 hbaderts 答案

要在绘制时生成平滑的Spline ，而不是直线（如他所建议的那样）

figure; axis([0 1 0 1]);                    % create empty figure
button=0; k=1;
while button~=' '                           % repeat until space is pressed
    [x(k) y(k), button] = ginput(1);        % get one point                            
    plot(x(k),y(k),'r.');axis([0 1 0 1]);   % plot the points
    hold on
    fnplt(cscvn(vertcat(x,y)),'b',2);       % Generate smooth spline
    hold off
    k=k+1;                                  % set k for next iteration
end

平滑前

平滑后：

使用 Matlab 进行 3D 绘图

3D Drawing using Matlab

3d

matlab

drawing

mesh