MATLAB多维度几何图形绘制工具箱
项目介绍
本项目提供了一套完整的三维/二维几何图形绘制函数库,专注于高效生成各类常用几何图形。通过参数化建模和向量化计算技术,实现了箭头、方形、球体、多面体及三维坐标系等几何元素的快速绘制。特别适用于科学可视化、工程制图及教学演示场景,支持批量生成和交互式查看。
功能特性
- 多图形支持:完整覆盖箭头、方形、球体、多面体、三维坐标系等常用几何图形
- 参数化定制:全面支持颜色、大小、旋转角度、透明度等属性自定义
- 高性能绘制:采用向量化计算算法,支持批量图形生成
- 交互式查看:所有图形均支持MATLAB标准的旋转、缩放、平移操作
- 格式输出:可选输出STL格式三维模型文件(支持多面体和球体)
使用方法
箭头绘制
% 输入参数:起点坐标(3×N)、方向向量(3×N)、颜色、线宽
start_points = [0,0,0; 1,1,1]';
directions = [1,0,0; 0,1,0]';
h_arrow = drawArrow(start_points, directions, 'red', 2);
方形绘制
% 输入参数:中心点(3×1)、边长、面颜色、透明度
center = [0,0,0];
h_square = drawSquare(center, 5, [0.5,0.5,0.8], 0.7);
球体绘制
% 输入参数:球心坐标(3×1)、半径、细分参数
center = [0,0,0];
h_sphere = drawSphere(center, 3, [30,30]);
多面体绘制
% 输入参数:顶点坐标(N×3)、面连接关系(M×K)、材质属性
vertices = [0,0,0; 1,0,0; 0,1,0; 0,0,1];
faces = [1,2,3; 1,3,4; 1,4,2; 2,3,4];
material.facecolor = 'blue';
h_polyhedron = drawPolyhedron(vertices, faces, material);
坐标系绘制
% 输入参数:原点坐标(3×1)、轴长度、标签文本
origin = [0,0,0];
h_axes = drawCoordinateSystem(origin, 10, {'X','Y','Z'});
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 需要安装以下工具箱:
- MATLAB基本图形系统
- 三维可视化工具箱(推荐)
文件说明
主程序文件实现了整个工具箱的核心调度功能,包含几何图形参数解析、绘制流程控制、图形窗口管理以及交互操作响应等关键模块。它整合了所有几何绘制函数的调用接口,提供统一的参数验证机制和错误处理方案,确保各类图形元素的协调显示与数据输出的完整性。