Matlab坐标系绘制

1 坐标系显示

关于坐标系的创建，参考资料[4]的讨论中提到了一种直接使用画线函数(line)来画出各条坐标轴的方法。然而，在matlab中显示坐标系有更加方便快捷的方法，调用下面的函数即可，效果如图1.1所示（其实，画图的时候默认显示坐标系）。

axis on

图1.1 matlab普通坐标系

2 移动坐标轴到原点

2.1 案例1

由图1.1可见，对于数学图形而言，这种坐标显示方式与我们熟悉的数学坐标系不一样，我们更加倾向于纵横坐标都经过原点，并且有正方向的箭头。针对这个问题，参考资料[1]写了个函数，用于将坐标轴移动到坐标原点，效果如下图2.1所示：



图2.1 移动坐标轴之后效果图(来源于参考资料[1])

2.2 案例2

参考资料[3]也给出了达到这个目的方法。下面是根据参考资料[3]完善的代码：

uoo=1; 
x = -5:0.01:5; 
y = uoo*tanh( uoo*x/2^(1/2) ); 
plot(x,y)
hold on 
axis off
box off
%% x轴
plot([-5,5],[0,0],'k');
x = get(gca,'XTick') + 0.1;
Lx = get(gca,'XTickLabel');
y = zeros( size(x) ) - 0.1;
text(x, y, Lx);
%% y轴
plot([0,0],[-5,5],'k');
y = get(gca,'YTick');
Ly = get(gca,'YTickLabel');
x = zeros( size(y) ) - 0.1;
text(x, y, Ly);

效果如图2.2所示。



3 旋转坐标轴

有时候，我们希望将坐标轴旋转一个特定的角度。对于这个问题，参考资料[2]的讨论中提到下面的函数：

camroll(axes_handle, dtheta)

matlab帮助文档中对这个函数的解析为：Rotate camera about view axis。

测试代码：

clear
clc
axis on
axes_handle = axes();                                                       % 创建一个新坐标系，并使其成为当前坐标系 
dtheta = 45;
camroll(axes_handle, dtheta);                                               % 将坐标系axes_handle旋转角度dtheta

效果如图3.1所示。



图3.1 坐标系旋转效果图

由3.1可见，第2个坐标已经旋转，但是视觉效果并不理想(两条轴线并不垂直!)。

参考资料

[1]MATLAB 把坐标轴(X Y轴)移到坐标原点

[2]一个三维坐标轴旋转的问题

[3]matlab中坐标轴移动

[4]如何绘制三维坐标系，坐标轴相交到同一点O

[5]请问如何用matlab实现坐标绕原点旋转15°得到新的坐标