Matlab之空间坐标系绘制平面图形

kissgoodbye20122024-04-14 12:17

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