A. MATLAB學習筆記04_2：三維圖形繪制：1.三維曲線、2.三維曲面、3.圖形修飾處理、4.互動式繪圖方式
學習MATLAB三維圖形繪制是深入掌握該軟體的關鍵步驟，以下內容整理自個人學習筆記，旨在對學習者提供輔助理解。
首先，探討三維曲線的繪制，使用MATLAB中的plot3和fplot3函數，與二維曲線的plot和fplot函數類似，前者通過坐標點繪制，後者通過函數直接繪制。
接著，深入分析三維曲面的繪制方法。平面網格數據是通過給定x向量和y向量，所有元素組合形成的平面上點，體現二維空間的連續性。而三維曲面函數則根據參數方程直接繪制，使用fsurf和fmesh函數實現，通過這些函數，可以准確描繪特定的三維形狀。
在圖形修飾處理部分，視點處理與色彩處理是不可或缺的內容。視點處理通過設置特定語法來調整圖形視角，使觀察者獲得最佳視覺體驗。色彩處理包括顏色向量表示和色圖矩陣應用，通過這些方法，用戶可以自定義圖形色彩，增加視覺吸引力。網格片著色技術允許用戶對圖形的表面進行色彩渲染，提高圖形的視覺效果。
此外，圖形裁切處理通過設置點坐標為NaN來隱藏特定點，實現圖形的局部剪切。這種技術在需要展示復雜三維結構時尤為有用。
互動式繪圖工具提供了一種直觀、高效的操作方式，通過繪圖選項卡和繪圖工具，用戶可以快速選擇變數進行繪制，並在繪圖工具中執行多種操作，如調整曲線樣式、添加註釋等，極大地提升了繪圖效率和便捷性。
個人學習MATLAB的路徑參考自「數學建模比賽MATLAB從入門到精通教程」視頻，建議學習者在實際操作中結合視頻資源，通過實踐加深理解。
B. 什麼是三維CAD
常用的CAD軟體，也就是所謂的三維制圖軟體，較二維的圖紙和二維的繪圖軟體（比如浩辰CAD）而言，三維CAD軟體能夠更加直觀、准確地反映實體和特徵。
主要包括交互技術、圖形變換技術、曲面造型和實體造型技術等。
在計算機輔助設計中，交互技術是必不可少的。互動式CAD系統， 指用戶在使用計算機系統進行設計時，人和機器可以及時地交換信息。採用互動式系統，人們可以邊構思 、邊打樣、邊修改，隨時可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結果，非常直觀。
圖形變換的主要功能是把用戶坐標系和圖形輸出設備的坐標系聯系起來；對圖形作平移、旋轉、縮放、透視變換 ；通過矩陣運算來實現圖形變換。
計算機設計自動化計算機自身的CAD，旨在實現計算機自身設計和研製過程的自動化或半自動化。研究內容包括功能設計自動化和組裝設計自動化，涉及計算機硬體描述語言、系統級模擬、自動邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設計自動化、自動邏輯劃分、自動布局布線，以及相應的交互圖形系統和工程資料庫系統。集成電路CAD有時也列入計算機設計自動化的范圍。
CAD首先它是一個可視化的繪圖軟體，許多命令和操作可以通過菜單選項和工具按鈕等多種方式實現。而且具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能，如實體繪制、關鍵點編輯、對象捕捉、標注、鳥瞰顯示控制等，它的工具欄、菜單設計、對話框、圖形打開預覽、信息交換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預覽為用戶的繪圖帶來很大方便。其次它不僅在二維繪圖處理更加成熟，三維功能也更加完善，可方便地進行建模和渲染。
二維CAD的基本功能。
·平面繪圖：能以多種方式創建直線、圓、橢圓、圓環多邊形(正多邊形）、樣條曲線等基本圖形對象。
·繪圖輔助工具：提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對象捕捉可 幫助拾取幾何對象上的特殊點，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點變得更加容易。
·編輯圖形：CAD具有強大的編輯功能，可以移動、復制、旋轉、陣列、拉伸、延長、修剪、縮放對象等。
·標注尺寸：可以創建多種類型尺寸，標注外觀可以自行設定。
·書寫文字：能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字，可設定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。
·圖層管理功能：圖形對象都位於某一圖層上，可設定對象顏色、線型、線寬等特性。
·三維繪圖：可創建3D實體及表面模型，能對實體本身進行編輯。
·網路功能：可將圖形在網路上發布，或是通過網路訪問AutoCAD資源。
·數據交換 ：提供了多種圖形圖像數據交換格式及相應命令。
二維轉三維
solprof 命令：在圖紙空間中創建三維實體的輪廓圖像。
solview 命令：使用正交投影法創建布局視口以生成三維實體及體對象的多面視圖與剖視圖。
soldraw 命令：在用 solview 命令創建的視口中生成輪廓圖和剖視圖。
soldraw 命令與 solprof 命令的使用方法及區別：
soldraw 命令需與 solview 命令配合使用，只能在用 solview 命令創建的視口中生成輪廓圖和剖視圖。
solprof 命令可以單獨使用，即在圖紙空間中的任何視圖上都可以使用，可以創建三維實體的輪廓圖像。