Matlab fimplicit3根据三维影函数绘制图形

前面，我们讲过两个变量的隐函数绘图函数fimplicit的用法：Matlab使用fimplicit函数绘制隐函数。今天，再给大家来一篇三个变量的隐函数绘图函数fimplicit3的用法。本文主要讲解fimplicit3的常见用法、语法说明、绘制三维隐函数、指定绘图区间、修改隐式曲面的外观、创建后修改隐曲面等方法。

由于fimplicit3函数是在Matlab2020a中引入的，我用的是Matlab 2016，无此函数。因此，这里就不列出关于fimplicit3函数的官方文档了，直接把官方相关的实例以及运行结果列出，供各位参考。

常见用法

fimplicit3(f)
fimplicit3(f,interval)
fimplicit3(ax,___)
fimplicit3(___,LineSpec)
fimplicit3(___,Name,Value)
fs = fimplicit3(___)

语法说明

fimplicit3(f) 在默认区间 [-5 5]（对于 x）和 y（对于 z）上绘制 f(x,y,z) = 0 定义的三维隐函数。

fimplicit3(f,interval) 为 x、y 和 z 指定绘图区间。

fimplicit3(ax,_) 将在 ax 指定的坐标区中，而不是在当前坐标区中绘制图形。将坐标区指定为第一个输入参数，先于上述任何输入参数。

fimplicit3(_,LineSpec) 指定线型、标记符号和线条颜色。例如，’-r’ 指定红色线条。

fimplicit3(_,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数指定曲面属性。例如，’FaceAlpha’,0.6 为半透明曲面指定透明度值 0.6。

fs = fimplicit3(_) 返回 ImplicitFunctionSurface 对象。使用 fs 可在创建曲面后访问和修改曲面的属性。

绘制三维隐函数

在 x、y 和 z 的默认区间 [−5,5] 绘制双曲面 x²+y²−z²=0。

f = @(x,y,z) x.^2 + y.^2 - z.^2;
fimplicit3(f)

指定绘图区间

对于 z，通过将绘图区间指定为 [0 5]，绘制双曲面 x²+y²−z²=0 的上半部分。对于 x 和 y，使用默认区间 [-5 5]。

f = @(x,y,z) x.^2 + y.^2 - z.^2;
interval = [-5 5 -5 5 0 5];
fimplicit3(f,interval)

修改隐式曲面的外观

绘制隐曲面 x²+y²−z²=0。通过将 EdgeColor 属性设置为 ‘none’ 删除线条。通过将 FaceAlpha 属性设置为 0 到 1 之间的值添加透明度。

f = @(x,y,z) x.^2 + y.^2 - z.^2;
fimplicit3(f,'EdgeColor','none','FaceAlpha',.5)

创建后修改隐曲面

绘制隐曲面并将隐曲面对象赋给变量 fs。

f = @(x,y,z) 1./x.^2 - 1./y.^2 + 1./z.^2;
fs = fimplicit3(f)

运行结果：

fs = 
  ImplicitFunctionSurface with properties:

     Function: @(x,y,z)1./x.^2-1./y.^2+1./z.^2
    EdgeColor: [0 0 0]
    LineStyle: '-'
    FaceColor: 'interp'

  Show all properties

使用 fs 在创建隐曲面后访问和修改其属性。例如，通过将 XRange 属性设置为 [0 5]，只显示正 x 值。通过将 EdgeColor 属性设置为 ‘none’ 删除线条。通过将 FaceAlpha 属性设置为 0.8 添加透明度。

fs.XRange = [0 5];
fs.EdgeColor = 'none';
fs.FaceAlpha = 0.8;