矩形区域内显示三维带阴影曲面图——surf函数

森之张卫东

命令2 surf

功能 在矩形区域内显示三维带阴影曲面图。

用法 surf(Z) 生成一个由矩阵z确定的三维带阴影的曲面图，其中 [m，n] = size（Z），而X = 1：n，Y = 1：m。高度z为定义在一个几何矩形区域内的单值函数，z同时指定曲面高度数据的颜色，所以颜色对于曲面高度是恰当的。

     surf(X,Y,Z) 数据z同时为曲面高度，也是颜色数据。X和Y为定义X坐标轴和Y坐标轴的曲面数据。若X与Y均为向量，length（X）=n，length（Y）=m，而[m,n]=size（Z），在这种情况下，空间曲面上的节点为（X(I),Y(j),Z(I,j)）。

     surf(X,Y,Z,C) 用指定的颜色c画出三维网格图。Matlab会自动对矩阵c中的数据进行线性变换，以获得当前色图中可用的颜色。

      surf(…,’PropertyName’,PropertyValue) 对指定的属性PropertyName设置为属性值PropertyValue

      h = surf(…) 返回一个surface图形对象句柄给变量h。

运算规则：

1．严格地讲，一个参数曲面是由两个独立的变量I、j来定义的，它们在一个矩形区域上连续变化。例如，a<=I<=b,c<=j<=d，三个变量X，Y，Z确定了曲面。曲面颜色由第四参数矩阵C确定。

2．矩形定义域上的点有如下关系：

                          A(I-1,j)

                             |

                 B(I,j-1) ---- C(I,j) ---- D(I,j+1)

                             |

                           E(I+1,j)

这个矩形坐标方格对应于曲面上的有四条边的块，在空间的点的坐标为[X(J,Y(J,Z)，每个矩形内部的点根据矩形的下标和相邻的四个点连接；曲面上的点只有相邻的三个点，曲面上四个角上的点只有两个相邻点，上面这些定义了一个四边形的网格图。

3．曲面颜色可以有两种方法来指定：指定每个节点的颜色或者是每一块的中心点颜色。在这种一般的设置中，曲面不一定为变量X和Y的单值函数，进一步而言，有四边的曲面块不一定为平面的，而可以用极坐标，柱面坐标和球面坐标定义曲面。

4．命令shading设置阴影模式。若模式为interp，C必须与X，Y，Z同型；它指定了每个节点的颜色，曲面块内的颜色由附近几个点的颜色用双线性函数计算出来的。若模式为facted（缺省模式）或flat，c(I,j)指定曲面块中的颜色：

                  A(I,j)----------- B (I,j+1)

                     |   C(I,j)     |

                 C(I+1,j) --------- D(I+1,j)

在这种情形下，C可以与X，Y，和Z同型，且它的最后一行和最后一列将被忽略，换句话说，就是C的行数和列数可以比X，Y，Z少1。

5．命令surf将指定图形视角为view（3）。

6．数据X，Y，Z的范围或者通过对坐标轴的属性XlimMode，YlimMode和ZlimMode的当前设置（可以通过命令axis来设置），将决定坐标轴的标签。

7．参数C的范围或者通过对坐标轴的属性Clim和ClimMode的设置（可以通过命令caxis来设置），将决定颜色刻度化。刻度化的颜色值将作为引用当前色图的下标。

例7-32

>>[X,Y,Z] = peaks(30);

>>surf(X,Y,Z)

>>colormap hsv

结果图形为图7-32。