Matlab之空间坐标系绘制平面图形

在空间直角坐标系中,绘制指定平面方程的图形

版本说明:

20240413_V1.01:更正代码错误,并修改输入参数类型(测试用例得修改)

20240413_V1.00:初始版本

一、平面方程

基本形式为:A*X+B*Y+C*Z+D=0

例如:对于X+23=0的平面方程如下

二、Matlab通用绘制函数

cpp 复制代码
%% 绘制平面图形
% 输入参数:平面方程的参数以及图形的范围
function plot_plane(A, B, C, D, Range)
% 检查平面是否与坐标轴平行
if A == 0 && B == 0
    % 平面与z轴垂直
    [X, Y] = meshgrid(linspace(-Range, Range, 100),linspace(-Range, Range, 100));
    Z =zeros(size(X))-D;  % 固定z值
elseif B == 0 && C == 0
    % 平面与y轴和Z轴平行
    [Y, Z] = meshgrid(linspace(-Range, Range, 100), linspace(-Range, Range, 100));
    X = zeros(size(Y))- D;  % 固定X值
elseif A == 0 && C == 0
    % 平面与X轴和Z轴平行
    [X, Z] = meshgrid(linspace(-Range, Range, 100),linspace(-Range, Range, 100));
    Y = zeros(size(X))- D;  % 固定x值    
elseif C == 0
    % 平面与Z轴平行
    [X, Z] = meshgrid(linspace(-Range, Range, 100),linspace(-Range, Range, 100));
    Y = -(A.* X +D)/B;  % 解平面方程得到Y
else
    % 平面不与Z坐标轴平行
    % 选择一个合适的范围来创建网格点
    [X, Y] = meshgrid(linspace(-Range, Range, 100),linspace(-Range, Range, 100));
    Z = -(A.* X + B.* Y+D)/C;  % 解平面方程得到z
end

% 绘制平面
surf(X, Y, Z, 'FaceColor', 'none', 'EdgeColor', 'blue');

% 设置图形属性
grid on;
xlabel('X轴');
ylabel('Y轴');
zlabel('Z轴');
xlim([-Range, Range]);
ylim([-Range, Range]);
zlim([-Range, Range]);
% axis equal;     % 保持轴的比例一致
view(3);         % 设置三维视角
end

三、测试用例

3.1 X+23=0

plot_plane(1, 0, 0, 23, '平面绘制示例')

3.2 Y+23=0

plot_plane(0, 1, 0, 23, '平面绘制示例')

3.3 Z+23=0

plot_plane(0, 0, 1, 23, '平面绘制示例')

3.4 Y+Z+23=0

plot_plane(0, 1, 1, 23, '平面绘制示例')

3.5 X+Z+23=0

plot_plane(1, 0, 1, 23, '平面绘制示例')

3.6 X+Y+23=0

plot_plane(1, 1, 0, 23, 5)

3.7 X+Y+Z+23=0

plot_plane(1, 1, 1, 23, '平面绘制示例')

相关推荐
·云扬·16 分钟前
【Leetcode hot 100】101.对称二叉树
算法·leetcode·职场和发展
把玩计算机17 分钟前
相机几何 空间点到像素平面转换
数码相机·平面
Greedy Alg5 小时前
LeetCode 142. 环形链表 II
算法
睡不醒的kun5 小时前
leetcode算法刷题的第三十二天
数据结构·c++·算法·leetcode·职场和发展·贪心算法·动态规划
先做个垃圾出来………6 小时前
残差连接的概念与作用
人工智能·算法·机器学习·语言模型·自然语言处理
SuperCandyXu7 小时前
P3205 [HNOI2010] 合唱队-普及+/提高
c++·算法·洛谷
_OP_CHEN8 小时前
数据结构(C语言篇):(十二)实现顺序结构二叉树——堆
c语言·数据结构·算法·二叉树·学习笔记··顺序结构二叉树
Yingjun Mo8 小时前
1. 统计推断-基于神经网络与Langevin扩散的自适应潜变量建模与优化
人工智能·神经网络·算法·机器学习·概率论
地平线开发者9 小时前
征程 6 | 灰度图部署链路介绍
算法·自动驾驶
地平线开发者9 小时前
手撕大模型|KVCache 原理及代码解析
算法·自动驾驶