[已解决]matlab如何实现 由三个变量决定的三维图？

Nicole37

各位大佬，matlab有没有一种画图工具能展现：由 x y z三个变量决定的函数值f(x,y,z) ,目的是想看出在哪点上f的值最大
我查过matlab的绘图工具，感觉好像slice, isosurface，scatter3 都不太行，它们要求的维度匹配 实现起来很困难。呜呜，求助求助！！

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陶远航

2023-8-8 16:17:48

在 MATLAB 中，你可以使用 meshgrid 函数和 surf 函数来绘制由三个变量决定的三维图。

首先，使用 meshgrid 函数创建 x、y、z 三个变量的网格。这将为你提供一个三维坐标系的点集合。

然后，根据函数 f(x, y, z) 的定义，计算出每个点的函数值。

最后，使用 surf 函数将这些点绘制成三维图形。

以下是一个简单的示例代码：

1. % 定义函数 f(x, y, z)
   
2. f = @(x, y, z) x^2 + y^2 + z^2;
   
3. 
   
4. % 定义范围和间隔
   
5. x = -1:0.1:1;
   
6. y = -1:0.1:1;
   
7. z = -1:0.1:1;
   
8. 
   
9. % 创建网格
   
10. [X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);
    
11. 
    
12. % 计算函数值
    
13. F = f(X, Y, Z);
    
14. 
    
15. % 绘制三维图形
    
16. surf(X, Y, Z, F)
    
17. xlabel('x')
    
18. ylabel('y')
    
19. zlabel('z')
    
20. 
    
21. % 标记函数值最大点
    
22. [max_value, max_index] = max(F(:));
    
23. [max_x, max_y, max_z] = ind2sub(size(F), max_index);
    
24. hold on
    
25. scatter3(X(max_x, max_y, max_z), Y(max_x, max_y, max_z), Z(max_x, max_y, max_z), 'r', 'filled')
    
26. hold off
    

复制代码

在这个示例中，函数 f(x, y, z) = x^2 + y^2 + z^2 定义了函数的形式。你可以根据自己的需求修改这个函数。示例代码中，x、y、z 的范围和间隔分别定义为 -1 到 1，步长为 0.1，你可以根据需要进行调整。

最后，使用 scatter3 函数标记出函数值最大点，并以红色填充。你可以将 'r' 修改为其他颜色码，以适应你的需求。

希望这个示例能帮助到你！如果你有其他问题，请随时提问。
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isdkz

你可以使用 surf 函数来实现由三个变量决定的三维图。这个函数可以绘制一个曲面，其中x、y和z分别表示曲面上的点的坐标，而f(x,y,z)表示曲面上每个点的高度。通过观察曲面的形状，你可以确定f的最大值出现在哪个点上。

下面是一个简单的示例代码：

1. % 定义变量的范围和步长
   
2. x = -10:0.1:10;
   
3. y = -10:0.1:10;
   
4. z = -10:0.1:10;
   
5. 
   
6. % 计算函数值
   
7. [X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);
   
8. F = X.^2 + Y.^2 + Z.^2; % 这里以平方和作为示例函数
   
9. 
   
10. % 绘制三维图
    
11. figure
    
12. surf(X, Y, Z, F)
    
13. xlabel('x')
    
14. ylabel('y')
    
15. zlabel('z')
    
16. colorbar % 添加颜色条，用于表示函数值大小
    

复制代码

在这个示例中，我们定义了x、y和z的范围和步长，并使用 meshgrid 函数生成了网格点的坐标。然后，我们计算了每个点的函数值，并使用 surf 函数绘制了曲面。最后，我们添加了坐标轴标签和颜色条。

你可以根据自己的需求修改函数和变量的范围和步长。希望对你有帮助！

学习编程中的Ben

绘制由三个变量决定的三维图

在Matlab中，你可以使用meshgrid函数生成三个变量的网格，并使用这些变量计算函数值。然后，你可以使用不同的绘图工具来可视化函数表面，以找到函数值最大的点。

以下是一种实现方法：

1. % 定义函数 f(x, y, z)
   
2. f = @(x, y, z) x.^2 + y.^2 + z.^2;
   
3. 
   
4. % 创建变量的范围
   
5. x = linspace(-5, 5, 100);
   
6. y = linspace(-5, 5, 100);
   
7. z = linspace(-5, 5, 100);
   
8. 
   
9. % 使用meshgrid生成三个变量的网格
   
10. [X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);
    
11. 
    
12. % 计算函数值
    
13. F = f(X, Y, Z);
    
14. 
    
15. % 使用surf绘制三维图
    
16. figure;
    
17. surf(X, Y, Z, F);
    
18. xlabel('X');
    
19. ylabel('Y');
    
20. zlabel('Z');
    
21. title('F(x, y, z)');
    
22. 
    
23. % 找到函数值最大的点及其坐标
    
24. [maxValue, maxIndex] = max(F(:));
    
25. [xMax, yMax, zMax] = ind2sub(size(F), maxIndex);
    
26. disp(['最大值: ', num2str(maxValue)]);
    
27. disp(['最大值坐标: (', num2str(x(xMax)), ', ', num2str(y(yMax)), ', ', num2str(z(zMax)), ')']);
    

复制代码

上述代码首先定义了一个函数f(x, y, z)，你可以根据自己的需要修改这个函数。然后，通过使用linspace函数创建变量的范围，并使用meshgrid生成三个变量的网格。接下来，计算函数值并使用surf函数绘制三维图。最后，找到函数值最大的点及其坐标。

希望这个回答对你有帮助！如果你有更多问题，请随时提问。

如果回答对你有帮助，请给我一个最佳答案！

Mike_python小

使用Matlab绘制三维图

在Matlab中，你可以使用meshgrid函数创建三维网格，并计算函数值来绘制由三个变量决定的三维图。以下是一种实现方法：

[/code]matlab
% 设置变量范围和步长
x = linspace(-5, 5, 100);
y = linspace(-5, 5, 100);
z = linspace(-5, 5, 100);

% 创建网格
[X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);

% 计算函数值
F = sin(X) + cos(Y) + exp(Z);  % 这里以一个简单的函数为例子，你可以根据自己的需求修改

% 绘制三维图
figure
isosurface(X, Y, Z, F)
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z')
title('3D Plot')

% 查找最大值及其位置
[maxValue, maxIndex] = max(F(:));
[maxX, maxY, maxZ] = ind2sub(size(F), maxIndex);
fprintf('最大值: %f\n', maxValue);
fprintf('最大值位置: (%f, %f, %f)\n', x(maxX), y(maxY), z(maxZ));
[/code]

在这个示例中，我们使用了meshgrid函数创建了一个 -5 到 5 的等间距网格，然后计算了函数 sin(X) + cos(Y) + exp(Z) 的值。最后使用isosurface函数绘制了一个三维图。你可以根据你的函数替换F的计算方式。

代码最后的部分是查找最大值及其位置的代码。它使用max函数查找矩阵中的最大值，然后使用ind2sub函数将线性索引转换为对应的 X、Y和 Z 索引。

运行代码后，你将会看到一个绘制了函数曲面的三维图，并在控制台输出了最大值以及最大值所在的位置。

希望这个回答能够帮助到你！如果你有任何其他问题，请随时提问。

如果回答对你有帮助，请给我一个最佳答案！

陶远航

在 MATLAB 中，你可以使用 meshgrid 函数和 surf 函数来绘制由三个变量决定的三维图。

首先，使用 meshgrid 函数创建 x、y、z 三个变量的网格。这将为你提供一个三维坐标系的点集合。

然后，根据函数 f(x, y, z) 的定义，计算出每个点的函数值。

最后，使用 surf 函数将这些点绘制成三维图形。

以下是一个简单的示例代码：

1. % 定义函数 f(x, y, z)
   
2. f = @(x, y, z) x^2 + y^2 + z^2;
   
3. 
   
4. % 定义范围和间隔
   
5. x = -1:0.1:1;
   
6. y = -1:0.1:1;
   
7. z = -1:0.1:1;
   
8. 
   
9. % 创建网格
   
10. [X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);
    
11. 
    
12. % 计算函数值
    
13. F = f(X, Y, Z);
    
14. 
    
15. % 绘制三维图形
    
16. surf(X, Y, Z, F)
    
17. xlabel('x')
    
18. ylabel('y')
    
19. zlabel('z')
    
20. 
    
21. % 标记函数值最大点
    
22. [max_value, max_index] = max(F(:));
    
23. [max_x, max_y, max_z] = ind2sub(size(F), max_index);
    
24. hold on
    
25. scatter3(X(max_x, max_y, max_z), Y(max_x, max_y, max_z), Z(max_x, max_y, max_z), 'r', 'filled')
    
26. hold off
    

复制代码

在这个示例中，函数 f(x, y, z) = x^2 + y^2 + z^2 定义了函数的形式。你可以根据自己的需求修改这个函数。示例代码中，x、y、z 的范围和间隔分别定义为 -1 到 1，步长为 0.1，你可以根据需要进行调整。

最后，使用 scatter3 函数标记出函数值最大点，并以红色填充。你可以将 'r' 修改为其他颜色码，以适应你的需求。

希望这个示例能帮助到你！如果你有其他问题，请随时提问。
如果问题已经解决，请设置最佳答案

Nicole37

isdkz 发表于 2023-8-8 16:17
你可以使用 surf 函数来实现由三个变量决定的三维图。这个函数可以绘制一个曲面，其中x、y和z分别表示曲面 ...

谢谢你的回复，我试了一下，我的函数值是3维矩阵，surf要求是向量或者2维数组，怎么办呀

Nicole37

学习编程中的Ben 发表于 2023-8-8 16:17
绘制由三个变量决定的三维图

在Matlab中，你可以使用meshgrid函数生成三个变量的网格，并使用这些变量计 ...

谢谢你的回复，我试了一下，我的函数值是3维矩阵，surf要求是向量或者2维数组，怎么办呀

ligui

Nicole37 发表于 2023-8-8 16:32
谢谢你的回复，我试了一下，我的函数值是3维矩阵，surf要求是向量或者2维数组，怎么办呀

请问你最后是怎么得出结果的呀