用 matlab 实现计算机图形学的图形的二维、三维变换.rar

% ②三维图形变换 %% 绘制一个柱体，然后绕x轴旋转60° clear all;clc; [x,y,z]=cylinder(3); %调用cylinder函数‘（）’内半径为3. 运行此命令后系统自动为x,y,z填充了数据 z(2,:)=2; %设置矩阵Z的第二行数值全为2，即设置圆柱体高度 figure; surf(x,y,z,'FaceColor',[1,0,0]); %使用surf功能将x,y,z的数据导入。FaceColor即设置圆柱体颜色，红色色号为[1,0,0] daspect([1 1 1]) %设置x,y,z坐标间距等长。 view(30,30) %设置图像显示角度 hold on theta = linspace(0,2*pi,40) %将一个圆周分为40份 X=3*cos(theta); %将cos值赋予x Y=3*sin(theta); %将sin赋予Y Z=ones(size(X))+1; %设置Z与X长度想等 fill3(X,Y,Z,[1,0,0]); %使用Fill3功能函数，填充XYZ所围成的区域，这个是顶盖 fill3(X,Y,Z-2,[1,0,0]); %底盖 hold on T = [1 0 0 0;0 cosd(60) sind(60) 0;0 -sind(60) cosd(60) 0;0 0 0 1]; Ex = x.*T(1,1)+y.*T(2,1)+z.*T(3,1)+1.*T(4,1);%这三句是旋转的柱面的侧面 Ey = x.*T(1,2)+y.*T(2,2)+z.*T(3,2)+1.*T(4,2); Ez = x.*T(1,3)+y.*T(2,3)+z.*T(3,3)+1.*T(4,3); %下面是旋转圆面，只旋转的上面的圆面，下面的没有旋转 Ex1 =X.*T(1,1)+Y.*T(2,1)+Z.*T(3,1)+1.*T(4,1); Ey1 = X.*T(1,2)+Y.*T(2,2)+Z.*T(3,2)+1.*T(4,2); Ez1 = X.*T(1,3)+Y.*T(2,3)+Z.*T(3,3)+1.*T(4,3); surf(Ex,Ey,Ez); fill3(Ex1,Ey1,Ez1,[1,0,0]); %% 2. 编写一段代码，绘制一个球体，然后平移（利用hold on把变换前后的球体放在同一个figure中） % h1 = drawSphere(5, 4, 3, 6); % hold on; % h2 = drawSphere(5, -1, -1,-3); % axis equal % % % 方法2 通过后续的颜色指定改变球体的颜色 % h1 = drawSphere(5, 4, 3, 6); % hold on; % h1.EdgeColor = [1, 0, 0] % h1.FaceColor = [1,0,0] % h2 = drawSphere(5, -1, -1, -3); % h2.EdgeColor = [1,0,0]; % h2.FaceColor = [1,0,0]; % axis equal %% 2 绘制一个柱体，然后绕x轴旋转60° % % [x,y,z]=cylinder(3); %调用cylinder函数‘（）’内半径为3. 运行此命令后系统自动为x,y,z填充了数据 % z(2,:)=6; %设置矩阵Z的第二行数值全为2，即设置圆柱体高度6 % subplot(1,2,1); %绘制子图像（1，2，1）代表一行两列的第一个图像 % surf(x,y,z,'FaceColor',[1,0,0]); %使用surf功能将x,y,z的数据导入。FaceColor即设置圆柱体颜色，红色色号为[1,0,0] % daspect([1 1 1]) %设置x,y,z坐标间距等长。 % % view(30,60) %设置图像显示角度view（az，el）其中az为方位角，el为仰角，它们均以度为单位。系统默认的视点定义为方位角为-37.5度，仰角30度。 % % hold on %停止图像刷新 % theta = linspace(0,2*pi,40) %将一个圆周分为40份 % X=3*cos(theta); %将cos值赋予x % Y=3*sin(theta); %将sin赋予Y % Z=ones(size(X))+1; %设置Z与X长度相等 % fill3(X,Y,Z,[1,0,0]); %使用Fill3功能函数，填充XYZ所围成的区域，这个是顶盖 % fill3(X,Y,Z-2,[1,0,0]); %底盖 %% 2.1 Matlab 画出不同位置高度的圆柱 % %圆柱上表面自变量 % [a,r]=ndgrid((0:.05:1)*2*pi,[0 1]); % xt=cos(a).*r;%21x2维 % yt=sin(a).*r;%21x2维 % %定义圆心 % xx=[1;3;4]; % yy=[1;1;3]; % %圆柱高矩阵 % zz=[1;2;3]; % %中间变量 % newxx=zeros(21,1); % newyy=zeros(21,1); % tempnewxx=newxx; % tempnewyy=newyy; % for j=1:3 % newxx=tempnewxx; % newyy=tempnewyy; % for i=1:21 % newxx(i,:)=xx(j,1); % newyy(i,:)=yy(j,1); % end % %确定范围 % [a,z]=ndgrid((0:.05:1)*2*pi,0:.05:zz(j,1)); % x=cos(a);%21xsize(z,2)维 项数=（（末项-首项）/公差）+1,这里是(（1-0)/0.05)+1=21,z=1 % y=sin(a);%21xsize(z,2)维 % %画圆柱测面 % fuzhinewxx=newxx; % fuzhinewyy=newyy; % for i=1:(size(z,2)-1) % newxx=cat(2,newxx,fuzhinewxx); % newyy=cat(2,newyy,fuzhinewyy); % end % % surf(x+newxx,y+newyy,z,x*0) % axis equal % hold on % % %画圆柱上表面 % newxx=fuzhinewxx; % newyy=fuzhinewyy; % for i=1:(2-1) % newxx=cat(2,newxx,fuzhinewxx); % newyy=cat(2,newyy,fuzhinewyy); % end % surf(xt+newxx,yt+newyy,xt*0,xt*0) % surf(xt+newxx,yt+newyy,xt*0+zz(j,1),xt*0) % end % % % %% 2.2 matlab画水平实心圆柱体，已知圆柱体的半径和高度。 % r=1; %圆柱半径 % n=100;%设置多少个边逼近圆 % h=5; %圆柱高 % [x,y,z]=cylinder(r,n); %生成标准的100个面的圆柱数据，半径为r，高为1，底面圆心0，0； % z1=[z(1,:);z(2,:)+h-1]; %圆柱高增高，变为高h % % %为变成实心封顶添加数据 % z2=[z(1,:);z1;z1(2,:)]; % x2=[zeros(1,n+1);x;zeros(1,n+1)]; % y2=[zeros(1,n+1);y;zeros(1,n+1)]; % % z3=[z1(1,:);z1(1,:)]; % x3=[x(1,:);x(1,:)]; % y3=[y(1,:);y(1,:)]; % z4=[z1(2,:);z1(2,:)]; % % z5=z2([1,2],:);x5=x2([1,2],:);y5=y2([1,2],:);z6=z2([3,4],:); % % figure(1) % mesh(x2,z2,y2) % map=jet(16); % cl=12; %可设置16种颜色(1-16) % map1=map(cl,:); % colormap(map1) % alpha(0.6)%调节透明度(0-1) % axis equal % % figure(2) % surf(x2,z2,y2,'LineStyle','none') % map=jet(16); % cl=4; %可设置16种颜色(1-16) % map1=map(cl,:); % colormap(map1) % hold on % surf(x3,z3,y3) % surf(x3,z4,y3) % alpha(.7)%调节透明度(0-1) % hold off % axis equal % % figure(3) % surf(x,z1,y) % map=jet(16);cl=13;%可设置8种颜色(1-16) % map1=map(cl,:); % colormap(map1) % hold on % surf(x5,z5,y5,'LineStyle','none') % surf(x5,z6,y5,'LineStyle','none') % alpha(.9)%调节透明度(0-1) % hold off % axis equal % %% 2.3 matlab中的colormap()染色器（以圆柱体为例） % % subplot(1,2,1) %将界面分为1行两列，画在第1列 % %画圆柱体 % ezsurf('(3*cos(u))','3*sin(u)','v',[0,3*pi,0,3*pi]) % %网格 % grid on % shading interp % colormap(hsv); %调用colormap()改变图像颜色 % axis equal % xlabel('x轴');ylabel('y轴');zlabel('z轴'); % title('圆柱面') % %第二个圆柱体 % subplot(1,2,2) %1行两列， 取第二列 % cylinder(30) %中间参数指半径 % colormap(hot) % shading interp % axis square % title('调用cylinder函数所得圆柱面')