stream3

stream3的函式功能是生成3-D流線圖數據。

基本介紹

• 中文名：stream3
• 程式示例：close all; clear; clc;
• 相關函式：coneplot
• 語法格式：XYZ = stream3
• 函式功能：生成3-D流線圖數據

函式簡介

語法格式：

XYZ = stream3(x,y,z,u,v,w,startx,starty,startz)

生成向量(u,v,w)的流線圖數據。(x,y,z)定義了向量(u,v,w)的坐標。(x,y,z)通常是通過調用meshgrid函式生成的格線數據。(startx,starty,startz)定義了流線的起點。這裡u、v、w都必須是行列維數相等的三維數組。x、y、z和u、v、w也必須是行列維數相等的。

XYZ = stream3(u,v,w,startx,starty,startz)

這種調用格式等價於以下：

>>[m,n,p] = size(u);

>>[x,y,z] = meshgrid(1:n,1:m,1:p);

>>XYZ = stream3(x,y,z,u,v,w,startx,starty,startz);

XYZ = stream3(...,options)

options指定繪製流線圖時的一些選項。

這樣生成流線圖數據後， 就可以使用streamline(XYZ)來繪製出流線圖。

相關函式：coneplot, stream2, streamline

程式示例

下面這個程式繪製了一個單位正電荷的三維電場線分布圖：

close all; clear; clc;

% 在二維平面上繪製一個正電荷的電場線圖。

k = 8.9875e+9; % 比例係數

e = 1.602e-19; % 帶電量

e_r = 2.8e-15; % 電荷的半徑

ke = k .* e; % k by e

% 指定區間： d=<x,y<=d，並生成格線數據

d = -e_r*40:e_r:e_r*40;

[x, y, z] = meshgrid(d, d, d);

% 計算電位

V = ke ./ sqrt(x.^2 + y.^2 + z.^2);

V_max = ke / e_r; % 正電荷的表面電勢最大，無窮遠處電勢為0

V(V==Inf) = V_max; V(V>V_max) = V_max;

% 求電勢的梯度，即電場強度

[E_x, E_y, E_z] = gradient(-V);

% 繪製電場線分布

t = -pi:2*pi/2:pi;

[sx, sy, sz] = meshgrid(t, t, t);

sx = e_r * sx;

sy = e_r * sy;

sz = e_r * sz;

hold on; grid on; view(3);

plot3(0, 0, 0, 'r+', 0, 0, 0, 'ro', 'MarkerSize', 10, ...

'MarkerEdgeColor', 'r', 'MarkerFaceColor', 'w');

% 下面這兩行代碼等效於streamline(x, y, z, E_x, E_y, E_z, sx, sy, sz)

XYZ = stream3(x, y, z, E_x, E_y, E_z, sx, sy, sz);

streamline(XYZ);

xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z');

axis equal, axis off; hold off;