7.2.3 曲面与网格图命令
命令1 mesh
功能 生成由X，Y和Z指定的网线面，由C指定的颜色的三维网格图。网格图是作为视点由view（3）设定的surface图形对象。曲面的颜色与背景颜色相同（当要动画显示不透明曲面时，这时可用命令hidden控制），或者当画一个标准的可透视的网线图时，曲面的颜色就没有（命令shading控制渲染模式）。当前的色图决定线的颜色。
用法 mesh(X,Y,Z) 画出颜色由c指定的三维网格图，所以和曲面的高度相匹配，
1．若X与Y均为向量，length（X）=n，length（Y）=m，而[m，n]=size（Z），空间中的点 (X(j),Y(I),Z(I,j)) 为所画曲面网线的交点，分别地，X对应于z的列，Y对应于z的行。
2．若X与Y均为矩阵，则空间中的点 (X(I,j),Y(I,j),Z(I,j))为所画曲面的网线的交点。
mesh(Z) 由[n，m] = size（Z）得，X =1：n与Y=1：m，其中z为定义在矩形划分区域上的单值函数。
mesh(…,C) 用由矩阵c指定的颜色画网线网格图。Matlab对矩阵c中的数据进行线性处理，以便从当前色图中获得有用的颜色。
mesh(…,PropertyName’,PropertyValue, …) 对指定的属性PropertyName设置属性值PropertyValue,可以在同一语句中对多个属性进行设置。
h = mesh(…) 返回surface图形对象句柄。
运算规则：
1．数据X，Y和z的范围，或者是对当前轴的XLimMode，YLimMode和ZLimMode属性的设置决定坐标轴的范围。命令aXis可对这些属性进行设置。
2．参量c的范围，或者是对当前轴的Clim和ClimMode属性的设置（可用命令caxis进行设置），决定颜色的刻度化程度。刻度化颜色值作为引用当前色图的下标。
3．网格图显示命令生成由于把z的数据值用当前色图表现出来的颜色值。Matlab会自动用最大值与最小值计算颜色的范围（可用命令caxis auto进行设置），最小值用色图中的第一个颜色表现，最大值用色图中的最后一个颜色表现。Matlab会对数据的中间值执行一个线性变换，使数据能在当前的范围内显示出来。
例7-31
>>[X,Y] = meshgrid(-3:.125:3);
>>Z = peaks(X,Y);
>>mesh(X,Y,Z);
图形结果为图7-31。
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(,Y(,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。
命令3 surfc
功能 在矩形区域内显示三维带阴影曲面图，且在曲面下面画出等高线。
用法 surfc(Z)、surfc(X,Y,Z)、 surfc(X,Y,Z,C)、
surfc(…,’PropertyName’,PropertyValue)、
surfc(…)、 h = surfc(…)
上面各个使用形式的曲面效果与命令surf的相同，只不过是在曲面下面增加了曲面的等高线而已。
例7-33
>>[X,Y,Z] = peaks(30);
>>surfc(X,Y,Z)
>>colormap hsv
图形结果为图7-33。
命令4 surfl
功能 画带光照模式的三维曲面图。该命令显示一个带阴影的曲面，结合了周围的，散射的和镜面反射的光照模式。想获得较平滑的颜色过度，要使用有线性强度变化的色图（如：gray，copper，bone，pink等）。参数X，Y，Z确定的点定义了参数曲面的“里面”和“外面”，若用户想曲面的“里面”有光照模式，只要使用：
surfl(X’,Y’,Z’)
用法 surfl(Z) 以向量z的元素生成一个三维的带阴影的曲面，其中阴影模式中的光源的方位、光照系数为缺省值（见下面）。
surfl(X,Y,Z) 以矩阵X，Y，Z生成的一个三维的带阴影的曲面，其中阴影模式中的光源的方位、光照系数为缺省值（见下面）。
surfl(…,’light’) 用一个matlab光照对象（light object）生成一个带颜色、带光照的曲面，这与用缺省光照模式产生的效果不同。
surfl(…,’cdata’) 改变曲面颜色数据（color data），使曲面成为可反光的曲面。
surfl(…,s) 指定光源与曲面之间的方位s，其中s为一个二维向量[azimuth，elevation]，或者三维向量[sx，sy，sz]。缺省光源方位为从当前视角开始，逆时针45℉（度）。
surfl(X,Y,Z,s,k) 指定反射常系数k，其中k为一个定义环境光（ambient light）系数（0<=ka<=1）、漫反射(diffuse reflection)系数（0〈=kb〈=1〉、镜面反射(specular reflection)系数（0〈=ks〈=1〉与镜面反射亮度（以相素为单位）等的四维向量[ka，kd，ks，shine]，缺省值为k=[0.55 0.6 0.4 10]。
h = surfl(…) 返回一个曲面图形句柄向量h。
例7-34
>>[X,Y] = meshgrid(-3:1/8:3);
>>Z = peaks(X,Y);
>>surfl(X,Y,Z);
>>shading interp
>>colormap(gray);
图形结果为图7-34。
命令1 mesh
功能 生成由X，Y和Z指定的网线面，由C指定的颜色的三维网格图。网格图是作为视点由view（3）设定的surface图形对象。曲面的颜色与背景颜色相同（当要动画显示不透明曲面时，这时可用命令hidden控制），或者当画一个标准的可透视的网线图时，曲面的颜色就没有（命令shading控制渲染模式）。当前的色图决定线的颜色。
用法 mesh(X,Y,Z) 画出颜色由c指定的三维网格图，所以和曲面的高度相匹配，
1．若X与Y均为向量，length（X）=n，length（Y）=m，而[m，n]=size（Z），空间中的点 (X(j),Y(I),Z(I,j)) 为所画曲面网线的交点，分别地，X对应于z的列，Y对应于z的行。
2．若X与Y均为矩阵，则空间中的点 (X(I,j),Y(I,j),Z(I,j))为所画曲面的网线的交点。
mesh(Z) 由[n，m] = size（Z）得，X =1：n与Y=1：m，其中z为定义在矩形划分区域上的单值函数。
mesh(…,C) 用由矩阵c指定的颜色画网线网格图。Matlab对矩阵c中的数据进行线性处理，以便从当前色图中获得有用的颜色。
mesh(…,PropertyName’,PropertyValue, …) 对指定的属性PropertyName设置属性值PropertyValue,可以在同一语句中对多个属性进行设置。
h = mesh(…) 返回surface图形对象句柄。
运算规则：
1．数据X，Y和z的范围，或者是对当前轴的XLimMode，YLimMode和ZLimMode属性的设置决定坐标轴的范围。命令aXis可对这些属性进行设置。
2．参量c的范围，或者是对当前轴的Clim和ClimMode属性的设置（可用命令caxis进行设置），决定颜色的刻度化程度。刻度化颜色值作为引用当前色图的下标。
3．网格图显示命令生成由于把z的数据值用当前色图表现出来的颜色值。Matlab会自动用最大值与最小值计算颜色的范围（可用命令caxis auto进行设置），最小值用色图中的第一个颜色表现，最大值用色图中的最后一个颜色表现。Matlab会对数据的中间值执行一个线性变换，使数据能在当前的范围内显示出来。
例7-31
>>[X,Y] = meshgrid(-3:.125:3);
>>Z = peaks(X,Y);
>>mesh(X,Y,Z);
图形结果为图7-31。
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(,Y(,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。
命令3 surfc
功能 在矩形区域内显示三维带阴影曲面图，且在曲面下面画出等高线。
用法 surfc(Z)、surfc(X,Y,Z)、 surfc(X,Y,Z,C)、
surfc(…,’PropertyName’,PropertyValue)、
surfc(…)、 h = surfc(…)
上面各个使用形式的曲面效果与命令surf的相同，只不过是在曲面下面增加了曲面的等高线而已。
例7-33
>>[X,Y,Z] = peaks(30);
>>surfc(X,Y,Z)
>>colormap hsv
图形结果为图7-33。
命令4 surfl
功能 画带光照模式的三维曲面图。该命令显示一个带阴影的曲面，结合了周围的，散射的和镜面反射的光照模式。想获得较平滑的颜色过度，要使用有线性强度变化的色图（如：gray，copper，bone，pink等）。参数X，Y，Z确定的点定义了参数曲面的“里面”和“外面”，若用户想曲面的“里面”有光照模式，只要使用：
surfl(X’,Y’,Z’)
用法 surfl(Z) 以向量z的元素生成一个三维的带阴影的曲面，其中阴影模式中的光源的方位、光照系数为缺省值（见下面）。
surfl(X,Y,Z) 以矩阵X，Y，Z生成的一个三维的带阴影的曲面，其中阴影模式中的光源的方位、光照系数为缺省值（见下面）。
surfl(…,’light’) 用一个matlab光照对象（light object）生成一个带颜色、带光照的曲面，这与用缺省光照模式产生的效果不同。
surfl(…,’cdata’) 改变曲面颜色数据（color data），使曲面成为可反光的曲面。
surfl(…,s) 指定光源与曲面之间的方位s，其中s为一个二维向量[azimuth，elevation]，或者三维向量[sx，sy，sz]。缺省光源方位为从当前视角开始，逆时针45℉（度）。
surfl(X,Y,Z,s,k) 指定反射常系数k，其中k为一个定义环境光（ambient light）系数（0<=ka<=1）、漫反射(diffuse reflection)系数（0〈=kb〈=1〉、镜面反射(specular reflection)系数（0〈=ks〈=1〉与镜面反射亮度（以相素为单位）等的四维向量[ka，kd，ks，shine]，缺省值为k=[0.55 0.6 0.4 10]。
h = surfl(…) 返回一个曲面图形句柄向量h。
例7-34
>>[X,Y] = meshgrid(-3:1/8:3);
>>Z = peaks(X,Y);
>>surfl(X,Y,Z);
>>shading interp
>>colormap(gray);
图形结果为图7-34。
