在3D空间中分层多个图像

Question

假设我们有一个大小为49x49x5的矩阵i，对应于沿第三维堆叠的5个大小为49x49的图像，因此我们总共有5个图像。这些图像应该可以可视化气体在3D空间中的密度，因此我们可以将每个图像看作是房间在不同位置的截面切割。

有没有办法在MATLAB中制作一个图形，其中所有5个图像都显示为悬挂在它们“来自”的3D空间中？

这是一张图片，希望能让我更清楚地知道我想要什么：

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Answer 1

考虑下面的例子。它使用低级SURFACE函数来绘制堆叠图像：

%# create stacked images (I am simply repeating the same image 5 times)
img = load('clown');
I = repmat(img.X,[1 1 5]);
cmap = img.map;

%# coordinates
[X,Y] = meshgrid(1:size(I,2), 1:size(I,1));
Z = ones(size(I,1),size(I,2));

%# plot each slice as a texture-mapped surface (stacked along the Z-dimension)
for k=1:size(I,3)
    surface('XData',X-0.5, 'YData',Y-0.5, 'ZData',Z.*k, ...
        'CData',I(:,:,k), 'CDataMapping','direct', ...
        'EdgeColor','none', 'FaceColor','texturemap')
end
colormap(cmap)
view(3), box on, axis tight square
set(gca, 'YDir','reverse', 'ZLim',[0 size(I,3)+1])

我使用的是索引彩色图像(具有直接颜色映射)，但可以很容易地将其更改为使用灰度图像(具有缩放颜色映射)。

现在，如果您想要像您的问题中所示的那样排列3D空间，只需交换Y和Z维度(图像沿Y维度堆叠，而不是Z维度)。

通常，要对视角进行更多控制，请使用camera manipulation functions。

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Answer 2

您要查找的函数是patch函数。举个例子：

x=[1 1 6]; y=[2 7 2]; z=[1 1 -1];

这指定了一个三角形(三个点)，顶点的坐标是(1,2,1)、(1,6,1)和(6,2,-1)。如果要在每个向量上添加第四个点，它将是一个矩形，新顶点位于新的x，y，z坐标。

要直接回答您提出的问题，只需使用x、y和z的多维数组，即可为每个变量绘制多个矩形，其中每列指定一个不同的多边形。在实践中，它的工作原理如下：

% plot two rectangles
x = [1 1 1 1;
    1 1 1 1;
    4 4 4 4;
    4 4 4 4;];

y = [1 1 1 1;
    2 2 2 2;
    2 2 2 2;
    1 1 1 1;];

z = [1 2 3 4;
    1 2 3 4;
    1 2 3 4;
    1 2 3 4;];

patch(x,y,z,'w');

这使得：

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有一些选项可以用来为多边形添加颜色，请查看文档。

Answer 3

如果我理解正确的话，您可以使用slice()或contourslice()函数来完成此操作。

看看这个例子：http://www.mathworks.com/help/matlab/visualize/techniques-for-visualizing-scalar-volume-data.html