meshgrid介绍

meshgrid是MATLAB中用于生成网格采样点的函数。在使用MATLAB进行3-D图形绘制方面有着广泛的应用。

函数简介

函数功能

　　生成绘制3-D图形所需的网格数据。在计算机中进行绘图操作时， 往往需要一些采样点，然后根据这些采样点来绘制出整个图形。在进行3-D绘图操作时，涉及到x、y、z三组数据，而x、y这两组数据可以看做是在Oxy平面内对坐标进行采样得到的坐标对(x, y)。

　　例如， 要在“3<=x<=5，6<=y<=9，z不限制区间” 这个区域内绘制一个3-D图形，如果只需要整数坐标为采样点的话。我们可能需要下面这样一个坐标构成的矩阵：

　　(3,9),(4,9),(5,9);

　　(3,8),(4,8),(5,8);

　　(3,7),(4,7),(5,7);

　　(3,6),(4,6),(5,6);

　　在matlab中我们可以这样描述这个坐标矩阵：

　　把各个点的x坐标独立出来，得：

　　3,4,5;

　　3,4,5;

　　3,4,5;

　　3,4,5;

　　再把各个点的y坐标也独立出来：

　　9,9,9;

　　8,8,8;

　　7,7,7;

　　6,6,6;

　　这样对应的x、y结合，便表示了上面的坐标矩阵。meshgrid就是产生这样两个矩阵，来简化我们的操作。然后根据(x, y)计算获得z，并绘制出三维图形。

　　在Matlab命令窗口中键入type meshgrid可以查看该函数的源代码（由此可以理解meshgrid的算法思想）， 键入doc meshgrid或者help meshgrid可以获得帮助文档。

语法

　　[X,Y] = meshgrid(x,y)

　　上面的描述，我们可以知道，meshgrid返回的两个矩阵X、Y必定是行数、列数相等的，且X、Y的行数都等　于输入参数y中元素的总个数，X、Y的列数都等于输入参数x中元素总个数（这个结论可以通过查看meshgrid的源代码得到，可以通过示例程序得到验证）。

　　[X,Y]=meshgrid(x)与[X,Y]=meshgrid(x,x)是等同的

　　[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)生成三维数组，可用来计算三变量的函数和绘制三维立体图

　　相关函数： plot3、mesh、surf、automesh、ndgrid

程序示例

　　示例一：

　　x=-3:1:3;y=-2:1:2;

　　[X,Y]= meshgrid(x,y);

　　这里meshigrid（x，y）的作用是产生一个以向量x为行，向量y为列的矩阵，而x是从-3开始到3，每间隔1记下一个数据，并把这些数据集成矩阵X；同理y则是从-2到2，每间隔1记下一个数据，并集成矩阵Y。即

　　X=

　　-3 -2 -1 0 1 2 3

　　-3 -2 -1 0 1 2 3

　　-3 -2 -1 0 1 2 3

　　-3 -2 -1 0 1 2 3

　　-3 -2 -1 0 1 2 3

　　Y =

　　-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2

　　-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

　　0 0 0 0 0 0 0

　　1 1 1 1 1 1 1

　　2 2 2 2 2 2 2

　　示例二：

　　function main

　　close all; clear; clc;

　　M1; M2;

　　end

　　function M1

　　x = rand(3, 4);

　　y = rand(2, 3);

　　size_of_x = size(x)

　　size_of_y = size(y)

　　[X, Y] = meshgrid(x, y);

　　size_of_X = size(X)

　　size_of_Y = size(Y)

　　end

　　function M2

　　x = rand(3, 4, 2);

　　y = rand(2, 3);

　　size_of_x = size(x)

　　size_of_y = size(y)

　　[X, Y] = meshgrid(x, y);

　　size_of_X = size(X)

　　size_of_Y = size(Y)

　　end

　　输出结果：

　　size_of_x =

　　3 4

　　size_of_y =

　　2 3

　　size_of_X =

　　6 12

　　size_of_Y =

　　6 12

　　size_of_x =

　　3 4 2

　　size_of_y =

　　2 3

　　size_of_X =

　　6 24

　　size_of_Y =

　　6 24