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isosurface

从三维体数据中提取等值面数据

语法


             
              isosurface(X,Y,Z,V,isovalue)


             
              s = isosurface(X,Y,Z,V,isovalue)


             
              s = isosurface(X,Y,Z,V)


             
              s = isosurface(V,isovalue)


             
              s = isosurface(V)


             
              s = isosurface(
              
               ___
              
              ,colors)


             
              s = isosurface(
              
               ___
              
              ,'verbose')


             
              s = isosurface(
              
               ___
              
              ,'noshare')


             
              [faces,verts] = isosurface(
              
               ___
              
              )


             
              [faces,verts,colors] = isosurface(
              
               ___
              
              )

说明

等值面是三维数据分布中具有相等值的各点的三维曲面表示。 isosurface 函数通过连接空间的一个三维体内的常量值点来计算和绘制曲面。

绘制等值面

示例

isosurface( X , Y , Z , V , isovalue ) 确定三维体数据 V 等于指定的 isovalue 的位置，并将 isosurface 绘制到当前坐标区中。

计算等值面数据并返回结构体

示例

s = isosurface( X , Y , Z , V , isovalue ) 确定三维体数据 V 等于指定的 isovalue 的位置，并在结构体中返回所得曲面的面和顶点数据。

s = isosurface( X , Y , Z , V ) 使用数据的直方图选择等值面值。

s = isosurface( V , isovalue ) 使用基于 V 的大小的 X 、 Y 和 Z 坐标。每个维度中的坐标从 1 开始，形成一个 m × n × p 网格，其中 [m,n,p] = size(V) 。

s = isosurface( V ) 使用数据的直方图选择等值面值。

s = isosurface( ___ , colors ) 对数组 colors 插值并转化为标量字段，并将数据存储在结构体的 facevertexcdata 字段中。

s = isosurface( ___ , 'verbose' ) 在计算过程中将进度消息输出至命令行窗口。

s = isosurface( ___ , 'noshare' ) 不创建共享顶点。它会生成更多的顶点。

计算等值面数据并返回数组

[ faces , verts ] = isosurface( ___ ) 在单独的数组中返回面和顶点。

示例

[ faces , verts , colors ] = isosurface( ___ ) 在单独的数组中返回面、顶点和颜色数据。

示例

全部折叠

绘制等值面，但不返回数据

打开实时脚本

使用 meshgrid 创建三维网格坐标，并创建三维体数据 V。然后，通过连接值为 0.0001 的点在三维体内创建一个等值面。绘制该等值面。

[x,y,z] = meshgrid([-3:0.25:3]); 
V = x.*exp(-x.^2 -y.^2 -z.^2);
isosurface(x,y,z,V,1e-4);

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type patch.

计算等值面数据并返回结构体

打开实时脚本

创建一个等值面，其中等值面的值为 0.0001。在结构体中返回所得曲面的面和顶点的位置。

[x,y,z] = meshgrid([-3:0.25:3]); 
V = x.*exp(-x.^2 -y.^2 -z.^2);
s = isosurface(x,y,z,V,1e-4)

s = struct with fields:
    vertices: [1693x3 double]
       faces: [3348x3 double]

计算等值面数据并返回数组

打开实时脚本

创建一个等值面，其中等值面的值为 0.0001。在单独的数组中返回所得曲面的面和顶点的位置。

[x,y,z] = meshgrid([-3:0.25:3]); 
V = x.*exp(-x.^2 -y.^2 -z.^2);
[faces,verts] = isosurface(x,y,z,V,1e-4)

faces = 3348×3
     1     2     3
     1     4     2
     2     4     5
     4     6     5
     5     6     7
     6     8     7
     9    10    11
     9    12    10
    10    12    13
    12    14    13

verts = 1693×3
    0.2500   -0.2500   -2.7918
    0.2181   -0.2500   -2.7500
    0.2500   -0.4366   -2.7500
    0.2500         0   -2.8092
    0.2049         0   -2.7500
    0.2500    0.2500   -2.7918
    0.2181    0.2500   -2.7500
    0.2500    0.4366   -2.7500
    0.5000   -0.7500   -2.7935
    0.4165   -0.7500   -2.7500

绘制带有光照的等值面

打开实时脚本

创建一个等值面，其中等值面的值为 0.0001。计算面和顶点的位置并在结构体中返回结果。然后，通过将结构体数据传递给 patch 函数来绘制面和顶点数据。调整绘图的视图，更改曲面颜色，并指定自定义光照。

[x,y,z] = meshgrid([-3:0.25:3]); 
V = x.*exp(-x.^2 -y.^2 -z.^2);
s = isosurface(x,y,z,V,1e-4);

p = patch(s);
isonormals(x,y,z,V,p)
view(3);
set(p,'FaceColor',[0.5 1 0.5]);  
set(p,'EdgeColor','none');
camlight;
lighting gouraud;

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type patch.

设置等值面颜色

打开实时脚本

将流数据可视化，但用颜色对曲面进行标记以指示沿 X 轴的幅值。首先，通过指定包含等值面中每个顶点的标量值的向量来计算颜色数据。这些颜色映射到当前颜色图。

[x,y,z] = meshgrid([-3:0.25:3]); 
V = x.*exp(-x.^2 -y.^2 -z.^2);
[faces,verts,colors] = isosurface(x,y,z,V,1e-4,x);

然后，通过将数据传递给 patch 函数，用计算的颜色数据绘制等值面。设置相机角度和纵横比，并更改颜色图。

patch('Vertices',verts,'Faces',faces,'FaceVertexCData',colors,...
    'FaceColor','interp','EdgeColor','interp')
view(3) 
colormap copper

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type patch.

输入参数

全部折叠

`X` — x 轴坐标
向量 | 三维数组

x 轴坐标数据，指定为向量或与 V 大小相同的三维数组。如果指定三维数组，它必须单调正交分布，就好像是由 meshgrid 函数生成的一样。

数据类型： single | double

`Y` — y 轴坐标数据
向量 | 三维数组

y 轴坐标数据，指定为向量或与 V 大小相同的三维数组。如果指定三维数组，它必须单调正交分布，就好像是由 meshgrid 函数生成的一样。

数据类型： single | double

`Z` — z 轴坐标数据
向量 | 三维数组

z 轴坐标数据，指定为向量或与 V 大小相同的三维数组。如果指定三维数组，它必须单调正交分布，就好像是由 meshgrid 函数生成的一样。

数据类型： single | double

`V` — 三维体数据
向量 | 三维数组

三维体数据，指定为与 X 、 Y 和 Z 大小相同的三维数组。

数据类型： single | double

`isovalue` — 指定等值面值
标量

用于计算曲面的等值面值，指定为标量。

数据类型： single | double

`colors` — 颜色数据
向量 | 三维数组

颜色数据，指定为向量或与 V 大小相同的三维数组。使用此参数控制 isosurface 的颜色映射，其数据不同于用于计算 isosurface 的数据。此参数通过对所得的 isosurface 着色来叠加另一个数据集。向量或数组包含 isosurface 中每个顶点的标量值，并使用当前颜色图进行映射。

您可以使用 colormap 函数自定义颜色方案。这种自定义需要更改控制曲面和颜色图之间关系的数组中的值。索引数组将绘图的特定位置与颜色图中的颜色相关联。默认情况下， C 中的中间值线性映射到颜色图中间的行。

数据类型： single | double

输出参数

全部折叠

`s` — 等值面数据
结构体

等值面数据，以结构体形式返回，其中的字段 faces 和 vertices 包含对应的面和顶点数据。

数据类型： single | double

`faces` — 面数据
数组

计算的等值面的面数据，以数组形式返回。

数据类型： single | double

`verts` — 顶点数据
数组

计算的等值面的顶点数据，以数组形式返回。

数据类型： single | double

`colors` — 颜色数据
数组

计算的等值面的颜色数据，以数组形式返回，其中包含每个顶点的插补颜色数据标量值. 系统将根据当前颜色图来绘制该数据。 colors 数组的大小必须与 V 相同。

数据类型： single | double

提示

如果要指定曲面的自定义相机视图、光照或不同颜色图，请使用 patch 函数绘制从 isosurface 返回的数据。您可以将 isosurface 创建的结构体直接传递给 patch 命令。例如：
```
s = isosurface(X,Y,Z,V,isovalue);
patch(s)
```
也可以通过指定属性名称将单个面和顶点数组传递给 patch。例如：
```
[faces,verts] = isosurface(X,Y,Z,V,isovalue) ;
patch('Faces',faces,'Vertices',verts);
```

扩展功能

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

用法说明和限制：

此函数接受 GPU 数组，但不在 GPU 上运行。

有关详细信息，请参阅 Run MATLAB Functions on a GPU (Parallel Computing Toolbox) 。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

用法说明和限制：

此函数在分布式数组上运行，但在客户端 MATLAB ^® 中执行。

有关详细信息，请参阅 Run MATLAB Functions with Distributed Arrays (Parallel Computing Toolbox) 。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

另请参阅

主题

使用等值面连接相等的值

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isosurface

语法

说明

绘制等值面

计算等值面数据并返回结构体

计算等值面数据并返回数组

示例

绘制等值面，但不返回数据

计算等值面数据并返回结构体

计算等值面数据并返回数组

绘制带有光照的等值面

设置等值面颜色

输入参数

X — x 轴坐标 向量 | 三维数组

Y — y 轴坐标数据 向量 | 三维数组

Z — z 轴坐标数据 向量 | 三维数组

V — 三维体数据 向量 | 三维数组

isovalue — 指定等值面值 标量

colors — 颜色数据 向量 | 三维数组

输出参数

s — 等值面数据 结构体

faces — 面数据 数组

verts — 顶点数据 数组

colors — 颜色数据 数组

提示

扩展功能

GPU 数组 通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

分布式数组 使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

版本历史记录

另请参阅

主题

`X` — x 轴坐标
向量 | 三维数组

`Y` — y 轴坐标数据
向量 | 三维数组

`Z` — z 轴坐标数据
向量 | 三维数组

`V` — 三维体数据
向量 | 三维数组

`isovalue` — 指定等值面值
标量

`colors` — 颜色数据
向量 | 三维数组

`s` — 等值面数据
结构体

`faces` — 面数据
数组

`verts` — 顶点数据
数组

`colors` — 颜色数据
数组

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。