1、先看第一个草帽模型——圆锥形草帽。圆锥曲面的函数表达式可以用参数方程表示,如下图所示:

2、打开gnuplot程序,先设置画图环境为参数形式:set parametric,然后设置参数u,v的取值范围set urange[0:2*pi],set vrange[0:pi/2],pi是圆周率π,再设置网格线数量,经线数和纬线数,set isosamples 50,20。

3、按回车键splot cos(u)*cos(v),sin(u)*cos(v),-cos(v) lt 7,到下一行,输入画图指令,注意平面图形时plot,三维图形是splot。三个表达式要用英文逗号隔开写,lt 7表示线的颜色是红色。

4、输入所有指令后,按回车键,图形立刻完成。如果不需要显示图例,可加一条指令,unset key。如果不显示三轴的刻度,也可以加上指令:unset xtics,unset ytics,unset ztics。如果要消除隐线,还要加指令:set hidden nooffset。

5、再看第二个草帽模型——开放的花朵。x=ucos(v),y=u sin(v), z=sin(u)/u,这个参数方程所表示的曲面非常美丽。它的直角坐标函数表达式是:
z=sin(sqrt(x²+y²))/sqrt(x²+y²)。先看一下直角坐标系下的图形使怎样的。打开gnuplot,输入如下代码。

6、按回车键。看到没有,一个圆形方边的草帽出来了。如果你不喜欢方边的,那我们就把它设计为圆边吧。这时函数的参数方程x=ucos(v),y=u sin(v), z=sin(u)/u就派上用场了。

7、打开gnuplot程序,输如下图所示代码:

8、按回车键,草帽图形就画好了。还可以增加两条代码,使它更具有立体感。

9、输入set pm3d depthorder,就是设置pm3d深度有序模式,这样画出来的图很好看,代码末尾处,加上w pm3d,使用pm3d模式画图。

10、按回车键,图形更加美观。以上我演示了三种草帽的设计方法。你可以根据自己喜好进行颜色设置,设置颜色指令是lt后加阿拉伯数字。例如lt 7代表红色。
