仿真平臺：matlab繪制曲面圖像

1、一、設(shè)計(jì)目的熟悉曲面圖形的編制，通過常量參數(shù)的變化觀察圖形變化的規(guī)律。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容已知二次曲面方程為x2a2+y2b2+z2c2=d，要求討論參數(shù)a,b,c,d對其形狀的影響并畫出圖形。要求：1.為便于觀察，繪圖時(shí)要求加入網(wǎng)格2.實(shí)現(xiàn)當(dāng)a,b,c,d獨(dú)立增大或同時(shí)增大的圖形變化3.分析觀察的結(jié)果4.編制實(shí)訓(xùn)報(bào)告三、設(shè)計(jì)思路x2a2+y2b2+z2c2=dz=±cd-x 2a2-y2b2利用matlab畫出二次曲面的圖形,編程如下：a=input('a=');b=input('b='); c=input('c=');d=input(

2、9;d='); %輸入?yún)?shù)， xgrid=linspace(-abs(a*sqrt(d),abs(a*sqrt(d),50); %建立x網(wǎng)格坐標(biāo)50為網(wǎng)格線數(shù)目ygrid=linspace(-abs(b*sqrt(d),abs(b*sqrt(d),50); %建立y網(wǎng)格坐標(biāo)x,y=meshgrid(xgrid,ygrid); %確定50×50個(gè)點(diǎn)的x,y網(wǎng)格坐標(biāo)z=c*sqrt(d-y.*y/b2-x.*x/a2);u=1; %u=1,表示z要取正值z1=real(z); %取z的實(shí)部z1for k=2:49; %以下7行程序的作用是取消z中含虛數(shù)的點(diǎn)for j=2:49if

3、 imag(z(k,j)=0;%imag函數(shù)取z的虛部z1(k,j)=0;endif all(imag(z(k-1:k+1,j-1:j+1)=0z1(k,j)=NaN;endendendsurf(x,y,z1); %畫空間曲面hold on%使當(dāng)前軸及圖形保持而不被刷新，在此基礎(chǔ)上畫圖if u=1z2=-z1;surf (x,y,z2);%u=1時(shí)加畫負(fù)半面 axis(-abs(a*sqrt(d),abs(a*sqrt(d),-abs(b*sqrt(d),abs(b*sqrt(d),-abs(c*sqrt(d),abs(c*sqrt(d);%分別表示xyz軸坐標(biāo)的刻度范圍endaxis equ

4、al;%將坐標(biāo)軸改成相等比例xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')hold offfigure四、結(jié)果與分析1、 結(jié)果a=3 b=4 c=5 d=1只有一個(gè)量增大： a增大a=3.5 b=4 c=5 d=1a=4 b=4 c=5 d=1a=5 b=4 c=5 d=1a=6 b=4 c=5 d=1 d增大a=3 b=4 c=5 d=2兩個(gè)量同時(shí)增大： a、b同時(shí)增大a=6 b=7 c=5 d=1a=6 b=8 c=5 d=1 a、d同時(shí)增大a=3.5 b=4 c=5 d=2三個(gè)量同時(shí)增大： a、b、c同時(shí)增大a=4

5、b=5 c=6 d=1a=6 b=8 c=10 d=1 a、b、d同時(shí)增大a=4 b=5 c=5 d=2四個(gè)量同時(shí)增大：a=5 b=6 c=7 d=3a=6 b=8 c=10 d=2特殊情況：a=3 b=3 c=3 d=1a=4 b=4 c=4 d=1a=3 b=3 c=3 d=22、 分析當(dāng)d>0,a,b,c都取實(shí)數(shù)時(shí)，若a=b=c，x2a2+y2b2+z2c2=d是半徑為ad的球面，當(dāng)d增大或a,b,c同時(shí)增大相同倍數(shù)時(shí)，x2a2+y2b2+z2c2=d仍是球面，但是其半徑增大，當(dāng)a,b,c改變不同的倍數(shù)時(shí)，x2a2+y2b2+z2c2=d變成橢球面；若a,b,c不相等，x2a2+y

6、2b2+z2c2=d是在x,y,z軸上截距分別為ad, bd, cd的橢球面，當(dāng)a,b,c,d獨(dú)立增大或同時(shí)增大時(shí)，都會引起橢球面在x,y,z軸上含有相應(yīng)參量的截距增大，從而使橢球的形狀發(fā)生改變。五、體會記得以前參加數(shù)學(xué)建模大賽時(shí)，因?yàn)椴粫褂胢atlab而無法建模，碰到很多困難，最終半途而廢。一直都希望能夠有機(jī)會學(xué)習(xí)一下matlab，幸運(yùn)的是，仿真平臺與工具應(yīng)用實(shí)踐這一課程讓我對matlab有了初步的a了解。所以，首先，我要感謝學(xué)校能夠給我提供此次學(xué)習(xí)機(jī)會，感謝老師悉心的教育和指導(dǎo)。在學(xué)習(xí)matlab的過程中，由于以前有一定的的C語言和VFP基礎(chǔ)，進(jìn)展得還是比較順利，但是也還是遇到了很多的困

7、難，主要原因是自己知識面太窄，喜歡根據(jù)以前程序言語的規(guī)則來推測matlab語言，不夠細(xì)心。修修改改不知道有多少遍，程序終于可以正常運(yùn)行了，很激動(dòng)很有成就感，卻也有很多無奈。我知道，自己做得還不夠好，有的語言運(yùn)用不夠恰當(dāng)，運(yùn)用的很多的程序算法都是知其然不知其所以然，對于整道題解法的邏輯思路也不是很完美，但是我以后一定會更加努力學(xué)好matlab的。另外，我很喜歡matlab，覺得它用起來很方便，和其他語言的兼容性比較強(qiáng)，圖像處理功能很強(qiáng)大。我覺得，這次實(shí)訓(xùn)就像是一把鑰匙，為我打開了一扇思維和能力的大門，我一定會從中看到更多更多的風(fēng)景?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行 ”，以此自勉。附件(源程序)a

8、=input('a='); b=input('b='); c=input('c=');d=input('d='); xgrid=linspace(-abs(a*sqrt(d),abs(a*sqrt(d),50); ygrid=linspace(-abs(b*sqrt(d),abs(b*sqrt(d),50); x,y=meshgrid(xgrid,ygrid); z=c*sqrt(d-y.*y/b2-x.*x/a2);u=1; z1=real(z); for k=2:49; for j=2:49if imag(z(k,j)=0z1(k,j)=0;endif all(imag(z(k-1:k+1,j-1:j+1)=0z1(k,j)=NaN;endendendsurf(x,y,z1),hold onif u=1z2=-z1;surf (x,y,z2); axis(-abs(a*sqrt(d),abs(a*sqrt(d),-abs(b*sqrt(d),. abs