Matlab使用comet3绘制三维彗星动画图

今天，给大家带来最后一篇与Matlab动画图相关的文章，即Matlab使用comet3绘制三维彗星动画图。前文中，我们分别讲述过了《Matlab使用animatedline函数绘制动画》和《Matlab使用comet绘制二维彗星动画图》。本文，主要讲解Matlab中三维彗星图函数comet3的常见用法、语法说明、创建三维彗星图、控制彗星主体长度、在指定坐标区中绘制数据等用法。

下面，我们首先给出Matlab中关于comet3函数的帮助文档如下：

>> help comet3
 comet3 3-D Comet-like trajectories.
    comet3(Z) displays an animated three dimensional plot of the vector Z.
    comet3(X,Y,Z) displays an animated comet plot of the curve through the
    points [X(i),Y(i),Z(i)].
    comet3(X,Y,Z,p) uses a comet of length p*length(Z). Default is p = 0.1.
 
    comet3(AX,...) plots into AX instead of GCA.
 
    Example:
        t = -pi:pi/500:pi;
        comet3(sin(5*t),cos(3*t),t)

常见用法

comet3(z)
comet3(x,y,z)
comet3(x,y,z,p)
comet3(ax,x,y,z,p)

语法说明

comet3(z) 显示 z 中指定的数据对与 z 的索引相匹配的 x 和 y 值的彗星图。彗星是由标记（头部）和一条线（尾部）构成的动画，用于跟踪线条随数据点而不断变长的情况。尾巴是跟踪整个函数的实线。

comet3(x,y,z) 显示 z 对 x 和 y 的彗星图。

comet3(x,y,z,p) 指定彗星主体长度。彗星主体是位于头部后的尾部段，此尾部段以不同颜色开始，但会渐变为相同颜色。主体长度为 p*length(y)，其中 p 是 [0, 1) 范围内的一个标量。

comet3(ax,x,y,z,p) 将彗星绘制到 ax 指定的坐标区中。

创建三维彗星图

创建 z 中数据对 x 和 y 中数据的彗星图。使用 peaks 函数以矩阵形式加载 x、y 和 z 数据。将数据转换为向量数组。然后绘制数据图。

[xmat,ymat,zmat] = peaks(100); 
xvec = xmat(:);
yvec = ymat(:);
zvec = zmat(:);
comet3(xvec,yvec,zvec)

控制彗星主体长度

创建一个彗星图，并通过设置缩放因子输入 p 来指定彗星主体的长度。彗星主体是位于头部后的尾部段，此尾部段以不同颜色开始，但会渐变为相同颜色。

使用 peaks 函数以矩阵形式加载 x、y 和 z 数据。将数据转换为向量数组。将 p 指定为 0.5，以使主体长度为 0.5*length(y)。然后绘制数据图。

[xmat,ymat,zmat] = peaks(100); 
xvec = xmat(:);
yvec = ymat(:);
zvec = zmat(:);
p = 0.5;
comet3(xvec,yvec,zvec,p)

在指定坐标区中绘制数据

通过指定每个图的目标坐标区，在分块图布局中创建两个彗星图。

使用 peaks 函数以矩阵形式加载 x、y 和 z 数据。将数据转换为向量数组。将主体长度缩放因子 p 指定为 0.25，以使主体长度为 0.5*length(y)。

[xmat,ymat,zmat] = peaks(50); 
xvec = xmat(:);
yvec = ymat(:);
zvec = zmat(:);
p = 0.25;

将这两个 Axes 对象存储为 ax1 和 ax2。通过包含 Axes 对象作为 comet 的第一个输入参数，为每个彗星图指定目标坐标区。

tiledlayout(1,2);
ax1 = nexttile;
ax2 = nexttile;

comet3(ax1,xvec,yvec,zvec,p)
comet3(ax2,yvec,xvec,zvec,p)

由于我用的是Matlab2016，不支持tiledlayout函数以及nexttile函数。因此，这里我用subplot函数代替，来绘制分区域的彗星图。修改后的代码如下：

subplot(1,2,1)
comet3(xvec,yvec,zvec,p)

subplot(1,2,2)
comet3(yvec,xvec,zvec,p)