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Matlab 作图作图入门教程入门教程 MATLAB7.0不仅具有强大的数值计算功能，不仅具有强大的数值计算功能，在数据可视化方面也是独占鳌头，可以满足同学在数据可视化方面也是独占鳌头，可以满足同学们各方面的需求。对大家来说，抽象的数据往往们各方面的需求。对大家来说，抽象的数据往往是晦涩难懂的；但是晦涩难懂的；但MATLAB通过图形编辑窗口和绘通过图形编辑窗口和绘图函数方便地绘制二维、三维甚至多维图形，把图函数方便地绘制二维、三维甚至多维图形，把杂乱离散的数据以形象的图形显示出来，有助于杂乱离散的数据以形象的图形显示出来，有助于大家了解数据的性质和内在联系。大家了解数据的性质和内在联系。Matlab 绘图绘图Matlab 绘图绘图如何画出如何画出 ysin(x) 在在 0, 2*pi 上的图像？上的图像？ 手工作图手工作图u 找点：找点： x=0, pi/3, pi/2, 2*pi/3, pi, u 计算函数值：计算函数值： y=sin(0), sin(pi/3), sin(pi/2), u 描点：在坐标系中画出这些离散点描点：在坐标系中画出这些离散点u 用直线或曲线连接这些点，得到函数的大致图形用直线或曲线连接这些点，得到函数的大致图形Matlab 绘图绘图 Matlab 作图作图Matlab 绘图绘图u 给出离散点列：给出离散点列： x=0:pi/10:2*piu 计算函数值：计算函数值： y=sin(x)u 画图：画图：matlab 二维绘图命令二维绘图命令 plot 作出函数图形作出函数图形 plot(x,y) 例例： x=0:pi/10:2*pi; y=sin(x); plot(x,y); 在在MATLABMATLAB中用图形函数绘图的一般操作步骤中用图形函数绘图的一般操作步骤分为分为7 7步，如表所示，下面以绘制一个简单三角步，如表所示，下面以绘制一个简单三角函数的图形为例，详细介绍各个步骤。函数的图形为例，详细介绍各个步骤。【例例】用图形表示用图形表示2,2,sincos xxxy（1 1）准备图形数据）准备图形数据 图形是数据变换规律和相互联系的形象显示，所以图形是数据变换规律和相互联系的形象显示，所以数据输入是图形创建的基础，我们需要选定数据的范围，数据输入是图形创建的基础，我们需要选定数据的范围，选择对应范围的自变量，计算相应的函数值。本例中，选择对应范围的自变量，计算相应的函数值。本例中，我们需在命令窗口输入如下代码：我们需在命令窗口输入如下代码：x = -pi/2:.1:pi/2;y=cos(x)-sin(x);Matlab 绘图步骤绘图步骤（2 2）选择图形的显示位置）选择图形的显示位置 系统默认图形窗口为系统默认图形窗口为Figure1，如果大家需要在如果大家需要在图形窗口中并列显示多个窗口，这需要使用图形窗口中并列显示多个窗口，这需要使用subplot指令来选择子图号。如果大家需要把图形窗口定义为指令来选择子图号。如果大家需要把图形窗口定义为Figure6，并且分为并且分为3*2=6个子窗口，使得本例函数个子窗口，使得本例函数图形显示在图形窗口的左下角，那么大家需要在命令图形显示在图形窗口的左下角，那么大家需要在命令窗口中输入以下代码：窗口中输入以下代码：figure(6);Subplot(3,2,5)Matlab 绘图步骤绘图步骤（3 3）调用绘图指令并设置参数）调用绘图指令并设置参数 此步是此步是主要绘图步骤，主要绘图步骤，调用调用plot函数绘制图形函数绘制图形plot(x,y)（4 4）选择线性和标记属性）选择线性和标记属性 此步可以单独使用图形句柄设置，也可以与步骤此步可以单独使用图形句柄设置，也可以与步骤（3 3）同时进行，选择图形的线性、颜色及数据点型等参数，形成同时进行，选择图形的线性、颜色及数据点型等参数，形成图形概貌，如果大家希望用图形概貌，如果大家希望用黑色点线黑色点线“ -. ”来绘制本例函数，来绘制本例函数，并并使用使用“ * ”标注点型标注点型，则可输入，则可输入plot(x,y,k-.*)Matlab 绘图步骤绘图步骤（5 5）设置坐标范围及网格线）设置坐标范围及网格线 完成基本绘制后，在图形概貌的基础上对图形进行编完成基本绘制后，在图形概貌的基础上对图形进行编辑，增强图形的可读性；一般说来，大家需要设置坐标轴的刻辑，增强图形的可读性；一般说来，大家需要设置坐标轴的刻度范围和分隔线。本例系统默认的坐标轴范围是度范围和分隔线。本例系统默认的坐标轴范围是x,y-2,2,且没有网格线，将本例的坐标轴和坐标轴的范围分别设置且没有网格线，将本例的坐标轴和坐标轴的范围分别设置为为-,和，且给坐标加上分隔线，可以输入和，且给坐标加上分隔线，可以输入以下代码：以下代码：axis(-pi,pi,-4,4)grid onMatlab 绘图步骤绘图步骤（6 6）给图形加注释）给图形加注释 为了进一步使图形具有说服力和可读性，我们还经常给图为了进一步使图形具有说服力和可读性，我们还经常给图形添加注释，例如图形的名称、坐标轴的名称、图例及文字说形添加注释，例如图形的名称、坐标轴的名称、图例及文字说明，针对本例图形，给图形取名为明，针对本例图形，给图形取名为“first figure” , ,x和和y坐标轴分别取名坐标轴分别取名“横横”、“纵纵”，图例设置为，图例设置为“ y=cos(x)-sin(x) ”,并在并在（pi/2,-1）点加上文字说明点加上文字说明“ final point”，输入以下代码：，输入以下代码：title(first figure); xlabel(横横)；ylabel(纵纵)； legend(y=cos(x)-sin(x); text(pi/2,-1, final point);Matlab 绘图步骤绘图步骤（7 7）图形输出）图形输出 大家完成图形的绘制和编辑以后，需要将图形打印或是大家完成图形的绘制和编辑以后，需要将图形打印或是存放在其他文档中，最简单的方法是使用存放在其他文档中，最简单的方法是使用【file】菜单中的菜单中的【save as】选项，并且大家可以自行选择需要保存的格式选项，并且大家可以自行选择需要保存的格式类型。类型。Matlab 绘图步骤绘图步骤Matlab 二维作图二维作图u plot(x,y)q 基本形式基本形式 x, y 都是都是向量向量，则以，则以 x 中元素为横坐标，中元素为横坐标， y 中元素中元素为纵坐标作平面曲线。此时为纵坐标作平面曲线。此时 x, y 必须必须具有相同长度具有相同长度。plot 举例举例 x=0:0.1:4*pi; y=cos(x); plot(x,y);例：例：y = cos(x) 在在 0, 4 上的图像上的图像自己动手 在在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线 y=2e-0.5x cos(4x)程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y) 【例例】在在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线 y=2e-0.5x cos(4x)此点此点必加必加Matlab 二维作图二维作图u plot(x,y)q 基本形式基本形式 x, y 都是都是向量向量，则以，则以 x 中元素为横坐标，中元素为横坐标， y 中元素为纵坐标作平面曲线。中元素为纵坐标作平面曲线。此时此时 x, y 必须具有相同长度。必须具有相同长度。当当x ,y 是是同维矩阵同维矩阵时，则以时，则以x,y对应列元素为对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。此时此时 x, y 必须具有相同的大小。必须具有相同的大小。 x 是向量是向量, y 是矩阵，是矩阵，若若 x 的长度与的长度与 y 的行数相等，则将的行数相等，则将 x 与与 y 中中的各列相对应，绘制多条平面曲线；的各列相对应，绘制多条平面曲线；若若 x 的长度与的长度与 y 的列数相等，则将的列数相等，则将 x 与与 y 中中的各行相对应，绘制多条平面曲线。的各行相对应，绘制多条平面曲线。此时此时 x 的长度必须等于的长度必须等于 y 的行数或列数。的行数或列数。 指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么，指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么，并上机验证并上机验证 t=0 1; x=1 2; y=x;3 4; z=y;5 6; plot(t,x); plot(t,y); plot(t,y); plot(t,z); plot(t,z);Matlab 二维作图二维作图u plot(y) ): : 绘制绘制向量向量 y 中中元素的线性图元素的线性图q 基本形式基本形式（续）（续）(1) Y为实向量，则以为实向量，则以Y的索引坐标作为横坐标，的索引坐标作为横坐标，Y作为作为纵坐标来绘制图形。例：纵坐标来绘制图形。例： y=rand(100,1); plot(y)(2)如果如果Y为复数向量，则以向量的实部作为横坐标，虚为复数向量，则以向量的实部作为横坐标，虚部作为纵坐标，来绘制图形。例：部作为纵坐标，来绘制图形。例： x=rand(100,1); z=x+y.*i; plot(z)例例： y=0,0.48,0.84,1,0.91,6.14; plot(y); figure(2); plot(1:length(y), y)自己动手x=1:length(y);plot(x,y);以下标为横坐标，元素值为纵坐标，以下标为横坐标，元素值为纵坐标，等价于：等价于：plot(Y): : 当当 Y 是矩阵时的图形是什么？是矩阵时的图形是什么？ Y=1 2; 3 5; 6 9; plot(Y); plot(Y); 此例不此例不错错q具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形 在在MATLAB中，如果需要绘制出中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度具有不同纵坐标标度的的两个两个图形，可以使用图形，可以使用plotyy绘图函数。调用格式为：绘图函数。调用格式为： plotyy(x1,y1,x2,y2)其中其中x1,y1对应一条曲线，对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。对应另一条曲线。横坐横坐标的标度相同，纵坐标有两个，标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于左纵坐标用于x1,y1数据数据对，右纵坐标用于对，右纵坐标用于x2,y2数据对。数据对。【例例】用不同标度在同一坐标内绘制曲线：用不同标度在同一坐标内绘制曲线： y1=0.2e-0.5x cos(4x) y2=2e-0.5x cos(x)。 程序如下：程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plotyy(x,y1,x,y2);q 点和线的基本属性点和线的基本属性图形的属性图形的属性u plot(x,y,string)其中其中 string 是用是用 单引号单引号 括起来的字符串，用来指定括起来的字符串，用来指定图形的属性图形的属性（点、线的形状和颜色）（点、线的形状和颜色）属性可以全部指定，也属性可以全部指定，也可以只指定其中某几个可以只指定其中某几个排列顺序任意排列顺序任意红色、虚线、红色、虚线、离散点用加号离散点用加号蓝色、点划线蓝色、点划线离散点为菱形离散点为菱形黑色、实线黑色、实线离散点用星号离散点用星号 x=0:0.2:2*pi; plot(x,cos(x); plot(x,cos(x),r+:); plot(x,cos(x),bd-.); plot(x,cos(x),k*-);plot(X,Y,s) s参数：参数：- 实线实线 . 点点 * 星号星号 上三角上三角： 点线点线 o 圆圆 s 方形方形 右三角右三角- 虚线虚线 + +号号 v 下三角下三角 p 正五边形正五边形y 黄色黄色m 紫红色紫红色c 蓝绿色蓝绿色r 红色红色 g 绿色绿色b 蓝色蓝色w 白色白色k 黑色黑色 上述参数的不同组合可以为图形设置不同的线形、上述参数的不同组合可以为图形设置不同的线形、颜色和标识，调用时以颜色和标识，调用时以单引号单引号来引用，来引用，各选项直接相连各选项直接相连，不需要分隔符。不需要分隔符。【例例】 x=0:0.1*pi:pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,-k,x,z,-.rd)00.511.522.533.5-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81q图形标注与坐标控制图形标注与坐标控制 有关图形标注函数的调用格式为：有关图形标注函数的调用格式为： title(图形名称图形名称) xlabel(x轴说明轴说明) ylabel(y轴说明轴说明) text(x,y,图形说明图形说明) legend(图例图例1,图例图例2,)图形的其他属性图形的其他属性图形的其他属性图形的其他属性u 标题标题title(text)例例title(text, Property1, value1, Property2, value2, .)Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, 可以指定文本的属性可以指定文本的属性图形的其他属性图形的其他属性u 坐标轴标注坐标轴标注xlabel(text) 或或 ylabel(text)例例：图形的其他属性图形的其他属性u 添加图例添加图例legend(string1,string2, .)u 在指定地方添加文本在指定地方添加文本text(x,y,string1,string2, .) legend(cos(x); text(pi/2,cos(pi/2),leftarrowy=cos(x);xlable, ylabel, text 命令也可以指定文本的属性命令也可以指定文本的属性其他相关命令其他相关命令u 保持当前窗口的图像保持当前窗口的图像hold on 或或 hold offu 新建绘图窗口新建绘图窗口figure(n)u 显示网格显示网格grid on 或或 grid offfigure(n) 创建窗口函数，创建窗口函数，n为窗口顺序号。为窗口顺序号。t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25); y2=sin(t+0.5);plot(t,y) %自动出现第一个窗口自动出现第一个窗口figure(2)plot(t,y1) %在第二窗口绘图在第二窗口绘图figure(3)plot(t,y2) %在第三窗口绘图在第三窗口绘图0 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .810 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .810 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .81 MATLAB的绘图功能十分灵活，不但可以在的绘图功能十分灵活，不但可以在一个图形窗口中绘制多个完全独立的子图，称一个图形窗口中绘制多个完全独立的子图，称为为绘制子图绘制子图；也允许用户在一个图形中绘制多；也允许用户在一个图形中绘制多条曲线，称为条曲线，称为图形叠绘图形叠绘。接下来首先介绍子图。接下来首先介绍子图的绘制方法。的绘制方法。绘制子图绘制子图 当大家需要进行相关图形的比较或者是同类当大家需要进行相关图形的比较或者是同类图形的分析时，比较方便的方式是把若干图形图形的分析时，比较方便的方式是把若干图形在同一个图形窗口显示出来。针对用户的这一在同一个图形窗口显示出来。针对用户的这一点需要，点需要，MATLAB提供了子图的绘制功能，并约提供了子图的绘制功能，并约定了符合常规思维习惯的分栏方式。定了符合常规思维习惯的分栏方式。绘制子图绘制子图u 划分绘图区域划分绘图区域subplot(m,n,p)将一个绘图窗口分割成将一个绘图窗口分割成 m * n 个子区域，并个子区域，并 按行按行 从左至右从左至右 依次编号依次编号 。p 表示第表示第 p 个绘图子区域。个绘图子区域。subplot 子图分割命令子图分割命令调用格式：调用格式： subplot(m,n,p) 按从左至右，从上至下排列按从左至右，从上至下排列 行行列列绘图序号绘图序号绘制子图绘制子图u 划分绘图区域划分绘图区域subplot(m,n,p)怎样在一个怎样在一个绘图区域绘图区域内绘制多个函数的图像内绘制多个函数的图像 ? ?将一个绘图窗口分割成将一个绘图窗口分割成 m * n 个子区域，并个子区域，并 按行按行 从左至右从左至右 依次编号依次编号 。p 表示第表示第 p 个绘图子区域。个绘图子区域。 x=-pi:pi/10:pi; subplot(2,2,1);plot(x,sin(x); subplot(2,2,2);plot(x,cos(x); subplot(2,2,3);plot(x,x.2); subplot(2,2,4);plot(x,exp(x);例例： 刚才已经解决了刚才已经解决了“一个窗口绘制多图一个窗口绘制多图”的问题，的问题，接下来将介绍如何接下来将介绍如何“一个坐标轴绘制多曲线一个坐标轴绘制多曲线”。在。在实际工作中，大家常常需要即已经绘制完成的图形实际工作中，大家常常需要即已经绘制完成的图形上再次添加或删减图形，这时可以调用上再次添加或删减图形，这时可以调用hold函数，函数，hold函数的调用格式和功能如下：函数的调用格式和功能如下：lhold：在：在图形图形保功能保功能保持保持和和关闭关闭状态之间切换。状态之间切换。 lhold on：启动图形保持功能，在原图的基础上，：启动图形保持功能，在原图的基础上，再次绘制的图形将全部添加到图形窗口中，并自动再次绘制的图形将全部添加到图形窗口中，并自动调整坐标轴范围；调整坐标轴范围；lhold off：关闭图形保持功能；：关闭图形保持功能；【例例】采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线 y1=0.2e-0.5xcos(4x) y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold off同时绘制多个函数图像同时绘制多个函数图像u plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2, . ,xn,yn,sn)属性选项属性选项可以省略可以省略等价于：等价于：hold onplot(x1,y1,s1)plot(x2,y2,s2).plot(xn,yn,sn)q给坐标加网格线用给坐标加网格线用grid命令来控制。命令来控制。grid on/off命令控制是画还是不画网格线，命令控制是画还是不画网格线，不带参数的不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。命令在两种状态之间进行切换。q给坐标加边框用给坐标加边框用box命令来控制。命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线，命令控制是加还是不加边框线，不带参数的不带参数的box命令在两种状态之间进行切换。命令在两种状态之间进行切换。图形的其他属性图形的其他属性 x=-pi:pi/10:pi; y=sin(x); plot(x,y,rh:,linewidth,2, . markeredgecolor,b, . markerfacecolor,g)例例：q 线条的粗细，字体大小，坐标轴属性等。线条的粗细，字体大小，坐标轴属性等。linewidth： 指定线条的粗细指定线条的粗细markeredgecolor: 指定标记的边缘色指定标记的边缘色markerfacecolor: 指定标记表面的颜色指定标记表面的颜色注：注：1) 1) 属性与属性的值是成对出现的属性与属性的值是成对出现的 2) 2) 更多属性参见更多属性参见 plot plot 的联机帮助的联机帮助图形的基本属性图形的基本属性线型线型点标记点标记颜色颜色- 实线实线: 虚线虚线-. 点划线点划线- 间断线间断线. 点点o 小圆圈小圆圈x 叉子符叉子符+ 加号加号* 星号星号s 方格方格d 菱形菱形 朝上三角朝上三角v 朝下三角朝下三角 朝右三角朝右三角 t=0:0.1:10*pi; x=2*t; y=sin(t); z=cos(t); plot3(x,y,z);plot3(x,y,z,s)绘制三维网格绘制三维网格-mesh函数函数 网格图形是指连接相邻数据点形成的网状曲面，数网格图形是指连接相邻数据点形成的网状曲面，数据点是据点是x-y平面的矩形网格上点的平面的矩形网格上点的z轴坐标值。网格轴坐标值。网格图的绘制步骤如下：图的绘制步骤如下：（1）在）在x-y平面上指定一个矩形区域，采用与坐标平面上指定一个矩形区域，采用与坐标轴平行的直线进行分格；轴平行的直线进行分格；（2）计算矩形网格点的）计算矩形网格点的z轴坐标值，得到三维空间的轴坐标值，得到三维空间的数据点；数据点；（3）利用以上得到的数据点，将）利用以上得到的数据点，将x-z平面或者平面或者y-z平平面内，以及平行平面内的数据点连接，形成网格图。面内，以及平行平面内的数据点连接，形成网格图。空间三维作图空间三维作图q 空间曲面空间曲面 mesh(Z) 绘出矩阵绘出矩阵 Z 的三维消隐图。的三维消隐图。mesh(x,y,Z) x, y 是是向量向量时，时，length(x)=n，length(y)=m，m,n=size(Z)mesh(X,Y,Z,C)绘制由矩阵绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面所确定的曲面网格图网格图，矩阵矩阵 C 用于确定网格颜色，省略时用于确定网格颜色，省略时 C=Z。mesh, meshc, meshzmeshc调用方式与调用方式与 mesh 相同，在相同，在 mesh 基础上增加等高线基础上增加等高线meshz调用方式与调用方式与 mesh 相同，在相同，在 mesh 基础上屏蔽边界面基础上屏蔽边界面【例例】矩阵的三维网线图矩阵的三维网线图z=rand(6);z=round(z) 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1mesh(z)；mesh(z)0246024600.20.40.60.81【例例】8阶阶hadamard矩阵的网线图矩阵的网线图h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;h8=h4 h4;h4 -h4;mesh(h8)0246802468-1-0.500.51空间三维作图空间三维作图u 网格生成函数：网格生成函数：meshgridx, y 为给定的向量，为给定的向量，X, Y 是网格划分后得到的网格矩阵是网格划分后得到的网格矩阵u 绘制由函数绘制由函数 z=z(x,y) 确定的曲面时，首先需产生一个网确定的曲面时，首先需产生一个网格矩阵，然后计算函数在各网格点上的值。格矩阵，然后计算函数在各网格点上的值。若若 x = y, 则可简写为则可简写为 X,Y= meshgrid(x)X,Y= meshgrid(x,y) x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y= meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)例：例：绘制三维曲面绘制三维曲面-surf函数函数 曲面图是把网格图表面的网格围成的片状区曲面图是把网格图表面的网格围成的片状区域用不同的色彩填充，而形成的彩色表面。除了域用不同的色彩填充，而形成的彩色表面。除了网格空档被色彩填充之外，曲面图与网格图外观网格空档被色彩填充之外，曲面图与网格图外观是一样的，但是前者更具立体感。是一样的，但是前者更具立体感。MATLAB中的中的surf函数专门用于绘制三维着色曲面图，其调用函数专门用于绘制三维着色曲面图，其调用格式和对数据准备的要求上节的格式和对数据准备的要求上节的mesh函数相同，函数相同， x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y=meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; surf(X,Y,Z)例：例：qsurf 三维曲面绘图函数，与网格图看起来一样三维曲面绘图函数，与网格图看起来一样与三维网线图的区别：与三维网线图的区别：网线图：网线图：线条有颜色，空挡是黑色的线条有颜色，空挡是黑色的（无颜色）（无颜色）曲面图：曲面图：线条是黑色的，空挡有颜色线条是黑色的，空挡有颜色把线条之间的空挡填充颜色，沿把线条之间的空挡填充颜色，沿z轴按每一网格变化轴按每一网格变化绘制三维曲面绘制三维曲面-surf函数函数调用格式：调用格式： surf(x,y,z) 绘制三维曲面图，绘制三维曲面图，x,y,z为图形坐标向量为图形坐标向量例：例：X,Y,Z=peaks(30)peaks为为matlab自动生成的三维测试图形自动生成的三维测试图形surf(X,Y,Z) -202-202-505xyPeaks-4-2024-4-2024-10-50510 surfc(X,Y,Z) 带等高线的曲面图带等高线的曲面图X,Y,Z=peaks(30);surfc(X,Y,Z)-4-2024-4-2024-10-50510 surfl(X,Y,Z) 被光照射带阴影的曲面图被光照射带阴影的曲面图X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z) cylinde(r,n) 三维柱面绘图函数三维柱面绘图函数r为半径；为半径；n为柱面圆周等分数为柱面圆周等分数例：绘制三维陀螺锥面例：绘制三维陀螺锥面t1=0:0.1:0.9;t2=1:0.1:2;r=t1 -t2+2;x,y,z=cylinder(r,30);surf(x,y,z);grid-1-0.500.51-1-0.500.5100.20.40.60.81-1-0.500.51-1-0.500.51-1-0.500.51 为球面等分数，缺省为为球面等分数，缺省为20例：绘制三维球面例：绘制三维球面x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z); 点点 线线二维作图机制二维作图机制例：例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.)先画点，后连线先画点，后连线一、画点一、画点 点点 线线二维作图举例二维作图举例例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,r.-)先画点，后连线先画点，后连线二、连线二、连线二维作图举例二维作图举例 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.)加密：取更多的点加密：取更多的点 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.-) x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)q 例例：三维螺线三维螺线 Matlab 空间曲线绘图举例空间曲线绘图举例x=t, y=sin(t), z=cos(t), 0 t t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-) t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.)空间曲线作图举例空间曲线作图举例 t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z) t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-)nnmmmnxxxxxxxxx 111212122212Xnnmmmnyyyyyyyyy 111212122212Ynnmmmnzzzzzzzzz 111212122212Z线线: : 分别沿分别沿 x 方向和方向和 y 方方向连接这些点即可得到向连接这些点即可得到空间曲面作图空间曲面作图先画点先画点 (x,y,z)，后连线，构成曲面网格图，后连线，构成曲面网格图点点: :),(ijijijzyxnjmi, 1, 1q 例：例：“墨西哥帽子墨西哥帽子”空间曲面作图举例空间曲面作图举例 22sin( )/ ,zrrrxy由由函函其其中中确确定定的的曲曲面面( a x a, -a y x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y=meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)1) x 与与 y 可以取不同的步长可以取不同的步长2) 2) 注意这里采用的注意这里采用的数组运算数组运算epseps？最后一个命令能否改为最后一个命令能否改为 mesh(Z)？X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);例：例：绘制等高线绘制等高线 meshc空间曲面作图举例空间曲面作图举例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshc(X,Y,Z)例：例：绘制边界面屏蔽绘制边界面屏蔽 meshz空间曲面作图举例空间曲面作图举例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshz(X,Y,Z)空间三维作图空间三维作图q 空间曲面其它作图函数空间曲面其它作图函数 u sphere(n) 专用于绘制单位球面专用于绘制单位球面mesh 绘制绘制网格图网格图，surf 绘制着色的三维绘制着色的三维表面图表面图u surf(X,Y,Z) 绘制由矩阵绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同所确定的曲面图，参数含义同 meshsphere 只能画单位球面！只能画单位球面！自己动手绘制球面绘制球面 x2 + y2 + z2 = 16surf 作图举例作图举例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; surf(X,Y,Z)mesh 与与 surf 的比较的比较如果没有给出如果没有给出 n 的值的值，则系统默认为则系统默认为 n=20sphere 作图作图u 其它调用方式：其它调用方式：axis auto 自动模式，使得图形的坐标满足图中的一切元素自动模式，使得图形的坐标满足图中的一切元素axis equal 各坐标轴采用等长刻度各坐标轴采用等长刻度axis square 使绘图区域为正方形使绘图区域为正方形axis on/off 恢复恢复/ /取消对坐标轴的一切设置取消对坐标轴的一切设置axis manual 以当前的坐标限制图形的绘制（多图时）以当前的坐标限制图形的绘制（多图时） 更多参见更多参见 axis axis 的联机帮助的联机帮助坐标轴控制坐标轴控制axis(xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax)作用：控制坐标轴的显示范围作用：控制坐标轴的显示范围q 坐标轴控制命令：坐标轴控制命令： axisu r, g, b 都是都是 0 1 之间的一个数之间的一个数u s 为字符串，表示所采用的色系，常用的值有为字符串，表示所采用的色系，常用的值有颜色映象颜色映象 相应的颜色系相应的颜色系 颜色映象颜色映象 相应的颜色系相应的颜色系autumn红黄色系红黄色系hsv色调饱和色系色调饱和色系gray线性灰色系线性灰色系hot黑红黄白色系黑红黄白色系cool青和洋红色系青和洋红色系 pink柔和色系柔和色系图像的着色方案图像的着色方案colormap(r g b) 或或 colormap(s)q colormap: : 设置绘图的着色方案设置绘图的着色方案u ezplot(f)上的图形绘制 22 在区间 xf(x)fMatlab 符号作图符号作图q 二维曲线绘图：二维曲线绘图： ezplot上的图形绘制 在区间 bxaf(x)fu ezplot(f,a,b)上的图形 22,22 在区间 0),(yxyxfu ezplot(f(x,y)( , )0 , f x yaxb cyd在区间上的图形u ezplot(f(x,y),a,b,c,d)u ezplot(f,g,a,b)( ),( ) xf tyg tatb 在区间上的图形缺省的绘图区间为缺省的绘图区间为 -2 , 2 例：例：ezplot 作图作图Matlab 符号作图符号作图q 空间曲线绘图：空间曲线绘图： ezplot3缺省的绘图区间为缺省的绘图区间为 0, 2 u ezplot3(x,y,z,a,b)( ),( ),( ),xx tyy tzz t atb 空间曲线：u ezplot3(x,y,z)( ),( ),( ) 02,xx tyy tttzz空间曲线：Matlab 符号作图符号作图q 空间曲面绘图：空间曲面绘图： ezmesh、ezsurfu ezmesh(z(x,y),a,b,c,d)dycbxayxzz,),(u ezmesh(z(x,y),a,b)( , ),zz x y ax ybu ezmesh(z(x,y)( , ), 2,2zz x yx y u ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),a,b,c,d)dtcbsatszztsyytsxx,),(),(),(u ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),a,b)u ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t)ezsurf 的用法与 ezmesh 相同
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