MATLAB学习与使用:球坐标转化为笛卡尔坐标

作者:如沐春风 | 创建时间: 2023-06-04
本文首先给出球坐标(azimuth,elevation,rho)转化为笛卡尔坐标(x,y,z)的公式,其次编写脚本演示球坐标转化为笛卡尔坐标的具体过程,最后利用MATLAB自带的sph2cart函数,将球坐标转化为笛卡尔坐标并绘制球体。...
MATLAB学习与使用:球坐标转化为笛卡尔坐标

操作方法

第一,球坐标转换为笛卡尔坐标的公式如下图。x=r*cos(elevation)*cos(azimuth),y=r*cos(elevation)*sin(azimuth),z=r*sin(elevation)。其中azimuth为方位角,elevation为仰角,r为球的半径。

第二,编写MATLAB脚本演示球坐标转化为笛卡尔坐标的过程。启动MATLAB,新建脚本(Ctrl+N),输入如下代码: close all; clear all; clc figure(1) r=1; azimuth=linspace(0,2*pi); elevation=linspace(-pi/2,pi/2); [aa,ee]=meshgrid(azimuth,elevation); x=r.*cos(ee).*cos(aa); y=r.*cos(ee).*sin(aa); z=r.*sin(ee); surf(x,y,z);shading interp 其中方位角azimuth为0到2*pi,仰角elevation为-pi/2到pi/2,并利用surf绘制球体图像。

第三,保存和运行上述脚本,得到笛卡尔坐标下的球体图像。

第四,MATLAB提供的sph2car函数可以快捷地将球坐标转化为笛卡尔坐标。在第二步脚本的基础上,接着输入如下代码: figure(2) rr=ones(length(azimuth),length(elevation)); [xx,yy,zz]=sph2cart(aa,ee,rr); mesh(xx,yy,zz);shading interp 其中,sph2cart的调用格式为[x,y,z]=sph2cart(azimuth,elevation,rho)。

第五,保存和运行上述脚本,得到figure 2,图像2即为利用sph2cart函数将球坐标转化为笛卡尔坐标后绘制的球体图像。

温馨提示

笛卡尔坐标系即直角坐标系。
sph2cart全拼为Spherical-coordinates to Cartesian-coordinates,球坐标to笛卡尔坐标。
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