Mathematica绘制函数图像—三维“极坐标”

        Mathematica里面,一般的绘制函数图像的号令,都有响应的三维模式。如:Plot和Plot3D,ParametricPlot和ParametricPlot3D,ContourPlot和ContourPlot3D。可是,PolarPlot的三维模式是什么?也就是,平面极坐标的三维模式是什么?谜底是:球坐标

工具/原料

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方式/步骤

  1. 1

            球坐标的画图,用SphericalPlot3D

            举个例子:

    SphericalPlot3D[ 1 + 2 Cos[2 \[Theta]], {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi}]

  2. 2

            画三个齐心半球:

    SphericalPlot3D[{1, 2, 3}, {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, Pi},  PlotPoints -> 30]

  3. 3

            再举一例,此次涉及到复变函数:

    SphericalPlot3D[

     Re[Sin[\[Theta]] Cos[\[Theta]] Exp[2 I*\[CurlyPhi]]], {\[Theta], 

      0, \[Pi]}, {\[CurlyPhi], 0, 2 \[Pi]}]

  4. 4

            画图时,去失落坐标轴:

    SphericalPlot3D[ 1 + 2 Cos[2 \[Theta]], {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi},  Axes -> False]

  5. 5

            画图时,去失落外框:

    SphericalPlot3D[{1, 2, 3}, {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, Pi}, 

     PlotPoints -> 30, Boxed -> False]

  6. 6

            画图时,去失落网格线:

    SphericalPlot3D[

     Re[Sin[\[Theta]] Cos[\[Theta]] Exp[2 I*\[CurlyPhi]]], {\[Theta], 

      0, \[Pi]}, {\[CurlyPhi], 0, 2 \[Pi]}, Mesh -> None]

  7. 7

            红色,不透明,高光:

    SphericalPlot3D[

     1 + 2 Cos[2 \[Theta]], {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi}, 

     PlotStyle -> Directive[Red, Opacity[1], Specularity[White, 10]], 

     Mesh -> None, PlotPoints -> 30, Axes -> False, Boxed -> False]

            蓝色,半透明,高光:

    SphericalPlot3D[

     1 + 2 Cos[2 \[Theta]], {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi}, 

     PlotStyle -> Directive[Blue, Opacity[0.7], Specularity[White, 6]], 

     Mesh -> None, PlotPoints -> 30, Axes -> False, Boxed -> False]

  8. 8

            绿色的半透明“仙人掌”:

    SphericalPlot3D[

     Re[Sin[\[Theta]] Cos[\[Theta]] Exp[2 I*\[CurlyPhi]]], {\[Theta], 0, 

      Pi}, {\[CurlyPhi], 0, 2 Pi}, 

     PlotStyle -> Directive[Green, Opacity[0.5], Specularity[White, 6]], 

     Mesh -> None, PlotPoints -> 30, Axes -> False, Boxed -> False]

  9. 9

            五个楞的“什么瓜”:

    SphericalPlot3D[

     1 + Sin[5 \[Phi]]/5, {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi}, 

     PlotStyle -> Directive[Green, Opacity[0.5], Specularity[White, 10]], 

     Mesh -> None, PlotPoints -> 30, Axes -> False, Boxed -> False]

  10. 10

            色彩渐变:

    SphericalPlot3D[

     Re[Sin[\[Theta]] Cos[\[Theta]] Exp[2 I*\[CurlyPhi]]], {\[Theta], 0, 

      Pi}, {\[CurlyPhi], 0, 2 Pi}, 

     ColorFunction -> (ColorData["Rainbow"][#6] &), Mesh -> None, 

     PlotPoints -> 25, Boxed -> False, Axes -> False]

            和

    SphericalPlot3D[

     1 + Sin[5 \[Phi]]/5, {\[Theta], 0, Pi}, {\[Phi], 0, 2 Pi}, 

     ColorFunction -> (ColorData["Rainbow"][#6] &), Mesh -> None, 

     PlotPoints -> 25, Boxed -> False, Axes -> False]

注重事项

  • Specularity决议图形的高光反射结果。
  • Opacity决议图形的透明度。
  • 要学会用ColorFunction。
  • 发表于 2018-07-26 00:00
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