《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！

Superyang

2021年2月17日 12:23

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随着网剧《隐秘的角落》的热播，让法国数学家笛卡尔重回视野，他的心形线也在剧情中抢尽风头。

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图1

可是张东升老师把“心形线”画错了喔。首先让我们熟悉一下笛卡尔和瑞典公主的浪漫爱情故事。

相传18岁的瑞典公主克里斯蒂娜因为喜欢数学而爱上了52岁的笛卡尔。国王坚决反对他们交往，因此下令流放了笛卡尔。笛卡尔最后死在了狱中，死前最后写给公主的情书中出现了数学极坐标方程：r＝a(1-sinθ)。聪明的公主解出了这个方程所代表的心形图案，也就是著名的“心形线”，知道笛卡尔一直深爱着自己。最后，公主一生未嫁。

所以正确的“心形线”不是在直角坐标系，而是在极坐标系下的喔，让我们一起感受一下这颗满满的爱心！

clc ;close alltheta=-pi:0.001:pi;r=10*(1-sin(theta));polar(theta,r,'r')

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图2

是不是觉得笛卡尔的心形线也不是特别逼真呢？下面提供几个更形象的心形线呢！

静态心形线：

ezplot('x^2+(y-(x^2)^(1/3))^2=9')

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图3

动态心形线：

clc;clear;a=20;x=-2:0.01:2;figure(1);set(gcf,'position',[0,0,800,600],'color','w');for i=1:200;    str_title = strcat('\color{red}a=',num2str(a));    y=abs(x).^(2/3)+(0.9*sqrt((3.3-x.^2))).*sin(a*pi*x);    a = i/10;    figure(i); set(gcf,'position',[0,0,800,600],'color','w');p1=plot(x,y,'r','LineWidth',3);hold on;title('\color{red}f(x)=x^2^/^3+e/3*(π-x^2)^1^/^2*sin(a*π*x)','fontsize',15);text(-0.2,2.3,str_title,'FontName','Times New Roman','FontSize',20);xlim([-2 2]);ylim([-1.5 2.5]);frame = getframe(gcf);    im=frame2im(frame);[I,map]=rgb2ind(im,256);if i==1    imwrite(I,map,'心.gif','gif','Loopcount',Inf,'DelayTime',0.05);    %imwrite函数将动图保存为GIFelse    imwrite(I,map,'心.gif','gif','WriteMode','append','DelayTime',0.05);endclose(figure(i));end

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图4

三维立体心形线：

clc close all[x,y,z]=meshgrid(linspace(-1.3,1.3)); val=(x.^2 + (9/4)*y.^2 + z.^2 - 1).^3 - x.^2.*z.^3 - (9/80)*y.^2.*z.^3;isosurface(x,y,z,val,0)axis equal view(-10,24)colormap flag camlightlighting phong

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图5

从 二维到三维，从 静止到动图，是不是越来越好看了呢，赶紧将代码复制到Matlab试试吧，调整一下参数，或许你可以得到更漂亮的爱心呦？

“心形线”的绘制纯属娱乐，玩转Matlab，它能做的 远远不止这些喔，有人说， 除了不会生孩子，其他都能完成！

说正事，划重点！

作为科研狗，那该如何利用Matlab画出 高逼格图像呢？我和很多同学一样，曾经也觉得Matlab画的图像好丑，而且不清晰，还是因为对它的研究不透彻啦，下面来介绍代码完成和origin一样效果的绘图，这样在用Matlab计算完成后，不用再将数据导入origin画图，省去很多繁琐的工作啦！

以正余弦曲线为例：

%部分代码，详细代码关注公众号close all;clear;x=0:0.1:4*pi;y=sin(x);y1=cos(x-pi/6);plot(x,y,'bo-')%设置线型、标记符、颜色(b为蓝色，o为圆圈，-为实线)，引号中三者不区分前后位置hold onplot(x,y1,'r*-')%设置线型、标记符、颜色(b为蓝色，*为星号，-为实线)，引号中三者不区分前后位置

详细线型、标记符、颜色设置不用记忆，收藏好，直接查找下表就好啦！

《隐秘的角落》：张东升老师，你的“心形线”画错了喔！教你Matlab画出高逼格图像！的图6

其实在Matlab中，plot出来的图像，都可以美化的。例如 坐标轴、横纵轴标签、标题（位置可调整）、图例、文本框、网格线 等等，这些code我都给大家写好啦，只需要关注公众号，回复“画图”，即可得到完整的code和学习教程啦，赶快保存，一起学习吧！用的时候调整相应的参数就可以啦！

axis on;  %设置坐标轴开启axis([0 4*pi -1 1]);%显示坐标轴范围，x轴为[0,4*pi],y轴为[-1,1]set(gca,'xtick',0:1:4*pi);%gca是当前坐标轴的句柄，xtick表示我要设置x轴刻度要显示的位置set(gca,'ytick',-1:0.2:1,'Fontname','Times New Roman');%xtick表示我要设置y轴刻度要显示的位置xlabel('\itx','FontSize',15,'Fontname','Times New Roman');%设置横轴标签、字号、字体ylabel('\ity','FontSize',15,'Fontname','Times New Roman');%设置纵轴标签、字号、字体I=legend('y=sin(x)','y=cos(x-\pi/6)','FontSize',12,'Location','Northeast')%设置图例，并设置字体、位置。适合一幅图内多条曲线I.FontName='Times New Roman';%此处可设置其他中文字体title('正余弦曲线','Fontname','宋体');%设置标题text(pi,sin(pi),'\leftarrowy=sin(x)','Fontname','Times New Roman','HorizontalAlignment','left')%设置要标注的数据点或者曲线text(9/5*pi,cos(9/5*pi-pi/6),'y=cos(x-\pi/6)\rightarrow','Fontname','Times New Roman','HorizontalAlignment','right')%设置要标注的数据点或者曲线grid on%添加网格线saveas(gcf,'正余弦曲线.svg')%保存绘制好的图像至当先文件夹,图片推荐svg矢量图格式，或者tiff无损压缩格式，保存更清晰喔