matlab绘图强化版

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,matlab 绘图,matlab语言丰富的图形表现方法，使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现了可视化，这是其它语言所不能比拟的。,一、二维绘图,（一）plot 最基本的二维图形指令,plot的功能：,plot命令自动打开一个图形窗口Figure,用直线连接相邻两数据点来绘制图形,根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把x, y 轴用对数坐标表示,如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清除当前图形，绘制新图形,可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图；可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口绘图,可任意设定曲线颜色和线型,可给图形加坐标网线和图形加注功能,plot的调用格式,plot(x) 缺省自变量绘图格式，x为向量, 以x元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标绘图,plot(x,y) 基本格式，以y(x)的函数关系作出直角坐标图，如果y为nm的矩阵，则以x 为自变量，作出m条曲线,plot(x1,y1,x2,y2) 多条曲线绘图格式,plot(x,y,s) 开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式，,如:,plot(x1,y1,y*,x2,y2,rO，),S的标准设定值如下：,字母 颜色 标点 线型,y 黄色 点线,m 粉红 圈线,c 亮蓝 线,r 大红 字线,g 绿色 实线,b 蓝色, 星形线,w 白色 ： 虚线,k 黑色 (-) 点划线,v 下三角, 上三角, 右三角,square 正方形,diamond 菱形,pentagram 五角星,hexagram 六角星,1. 单窗口单曲线绘图,例1：x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14,figure,plot(x),2. 单窗口多曲线绘图,例2：t=0:pi/100:2*pi;,y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);,plot(t,y,t,y1,t,y2),y,y1,y2,例 3：y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);plot(t,y,y1,y2,y3,y4,y5),y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);,plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);,3. 单窗口多曲线分图绘图,subplot 子图分割命令,调用格式：,subplot(m,n,p), 按从左至右，,从上至下排列,行,列,绘图序号,subplot(1,3,1); plot(t,y)subplot(1,3,2); plot(t,y3)subplot(1,3,3); plot(t,y2),subplot(3,1,1);plot(t,y)subplot(3,1,2);plot(t,y3)subplot(3,1,3);plot(t,y2),subplot(position,left bottom width height),4. 多窗口绘图,figure(n) 创建窗口函数，n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,figure(2),plot(t,y1) 在第二窗口绘图,figure(3),plot(t,y2) 在第三窗口绘图,5.可任意设置颜色与线型,例 4(例2)：plot(t,y,r-,t,y1,g:,t,y2,b*),6.图形加注功能,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注,释加注到图形上，这些函数为：,title 给图形加标题,xlable 给x,轴加标注,ylable 给y,轴加标注,text 在图形指定位置加标注,gtext 将标注加到图形任意位置,grid on(off) 打开、关闭坐标网格线,legend 添加图例,axis 控制坐标轴的刻度,例：t=0:0.1:10,y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);,x=1.7*pi;1.6*pi;,y=-0.3;0.8;,s=sin(t);cos(t);,text(x,y,s);,title(正弦和余弦曲线);,legend(正弦,余弦),xlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦),grid,axis square,2,4,6,8,10,时间t,axis的用法还有,：,axis(x,min,x,max,y,min,y,max,) ,用行向量中,给出的值设定坐标轴的最大和最小值。,如axis (,-2,2,0 5),axis(equal) ,将两坐标轴设为相等,axis on(off) ,显示和关闭坐标轴的标,记、标志,axis auto ,将坐标轴设置返回自动缺,省值,7.fplot 绘制函数图函数,fplot,的调用格式:,fplot(fun,lims),绘制函数fun在x区间 lims=xmin xmax的函数图。,fplot(fun,lims,corline), 以指定线形绘图。,x,y=fplot(fun,lims),只返回绘图点的值,而不绘图。用plot(x,y)来绘图。,fplot(sin(x),tan(x),cos(x),2*pi*-1 1 -1 1)fplot(humps,0 1,rp),8.ezplot 符号函数的简易绘图函数,ezplot的调用格式：,ezplot(f),这里f为包含单个符号变量x的符号表达式，在x轴的默认范围,-2*pi 2*pi内绘制f(x)的函数图,ezplot(f,xmin,xmax), 给定区间,ezplot(f,xmin,xmax,figure(n), 指定绘图窗口绘图。,ezplot(sin(x)ezplot(sin(x),cos(y),-4*pi 4*pi,figure(2),（二）,fill 基本二维绘图函数,fill的功能：,绘制二维多边形并填充颜色,例：x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4;,fill(x,y,r),（三）特殊二维绘图函数,bar,绘制直方图,polar, 绘制极坐标图,hist 绘制统计,直方图,stairs 绘制阶梯图,stem 绘制火柴杆图,rose 绘制统计扇形图,comet 绘制彗星曲线,errorbar 绘制误差棒图,compass 复数向量图(罗盘图),feather 复数向量投影图(羽毛图),quiver 向量场图,area 区域图,pie 饼图,convhull 凸壳图,scatter 离散点图,例，绘制阶梯曲线,x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y),例：阶梯绘图,h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;,h8=h4 h4;h4 -h4;t=1:8;,subplot(8,1,1);stairs(t,h8(1,:);axis(off),subplot(8,1,2);stairs(t,h8(2,:);axis(off),subplot(8,1,3);stairs(t,h8(3,:);axis(off),subplot(8,1,4);stairs(t,h8(4,:);axis(off),subplot(8,1,5);stairs(t,h8(5,:);axis(off),subplot(8,1,6);stairs(t,h8(6,:);axis(off),subplot(8,1,7);stairs(t,h8(7,:);axis(off),subplot(8,1,8);stairs(t,h8(8,:);axis(off),h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;,h8=h4 h4;h4 -h4;,t=1:8;,for i=1:8,subplot(8,1,i);,stairs(t,h8(i,:),axis(off),end,例：绘制极坐标绘图,t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y),例：绘制火柴杆绘图,t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y),例：绘制直方图,t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y),例：绘制彗星曲线图,t= -pi:pi/500:pi;,y=tan(sin(t)-sin(tan(t); comet(t,y),x=magic(6);area(x),x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y),pie(x,y,North,South,East,West,middle,fa,white),load seamountscatter(x,y,50,z),a=rand(200,1);b=rand(200,1);c=rand(200,1);scatter(a,b,100,c,p),二、三维绘图,三维绘图的主要功能：,绘制三维线图,绘制等高线图,绘制伪彩色图,绘制三维网线图,绘制三维曲面图、柱面图和球面图,绘制三维多面体并填充颜色,（一）三维线图,plot3 基本的三维图形指令,调用格式：,plot3(x,y,z) x,y,z是长度相同的向量,plot3(X,Y,Z) X,Y,Z是维数相同的矩阵,plot3(x,y,z,s) 带开关量,plot3(x,1,y,1,z,1,s,1, x,2,y,2,z,2,s,2, ),二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。定义三维坐标轴,大小,axis(x,min,x,max,y,min,y,max,z,min,z,max,),grid on(off) 绘制三维网格,text(x,y,z,string) 三维图形标注,子图和多窗口也可以用到三维图形中,例：绘制三维线图,t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),r:),(二) 三维饼图,pie3(4 3 6 8 9),（三）三维多边形,fill3 = fill 三维多边形的绘制和填色与二维多边形完全相同,调用格式：,fill3(x,y,z,s) 与二维相同,例： 用随机顶点坐标画出5个粉色的三角形，并用黄色的表示顶点,y1=rand(3,5);y2=rand(3,5);y3=rand(3,5);,fill3(y1,y2,y3,m);hold on;plot3(y1,y2,y3,yo),（四）三维网格图,mesh 三维网线绘图函数,调用格式：,mesh(z) z为nm的矩阵，x与y,坐标为元素的下标,mesh(x,y,z) x,y,z分别为三维空,间的坐标位置,例，矩阵的三维网线图,z=rand(6);,0.8808 0.0729 0.4168 0.7694 0.3775 0.4776,0.3381 0.7101 0.0964 0.6352 0.3826 0.7086,0.1895 0.8791 0.6747 0.8965 0.6876 0.2380,0.7431 0.3594 0.5626 0.8784 0.1217 0.3910,0.7189 0.0899 0.8130 0.4865 0.0768 0.9759,0.8792 0.1610 0.8782 0.1131 0.1433 0.6288,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 1,mesh(z)；,mesh(z),例：8阶hadamard矩阵的网线图,h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2,h8=h4 h4;h4 -h4,1 1 1 1 1 1 1 1,1 -1 1 -1 1 -1 1 -1,1 1 -1 -1 1 1 -1 -1,1 -1 -1 1 1 -1 -1 1,1 1 1 1 -1 -1 -1 -1,1 -1 1 -1 -1 1 -1 1,1 1 -1 -1 -1 -1 1 1,1 -1 -1 1 -1 1 1 -1,mesh(h8),（五）三维曲面图,surf 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：,网线图：,线条有颜色，空挡是,无,色的,曲面图：,线条是黑色的，空挡有颜色,（把,线条之间的空挡填充颜色，沿z轴按每一网,格变化,调用格式：,surf(x,y,z) 绘制三维曲面图，x,y,z,为图形坐标向量,例：,X,Y,Z=peaks(30),peaks为matlab,自动生成的三维测,试图形,surf(X,Y,Z), surfc(X,Y,Z) 带等高线的曲面图,X,Y,Z=peaks(30);surfc(X,Y,Z), surfl(X,Y,Z) 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,r 为半径；n为柱面圆周等分数,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,为球面等分数，缺省为20,例：绘制三维球面,x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z);,（,六） 图形修饰方法,图形颜色的修饰,matlab 有极好的颜色表现功能，其颜色数据又构成了一维新的数据集合，也可称为四维图形,colormap(MAP) 色图设定函数，,图形颜色可根据需要任意生成，也可用matlab配备的色图函数,matlab 的色图函数：,hsv 饱和值色图,gray 线性灰度色图,hot 暖色色图,cool 冷色色图,bone 兰色调灰色图,copper 铜色色图,pink 粉红色图,prism 光谱色图,jet 饱和值色图II,flag 红、白、蓝交替色图,shading faceted 网格修饰，缺省方式,shading flat 去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色,shading interp 颜色整体改变，根据,小方块四角的值差补过度点的值确定颜色,peaks(30);shading interp;colormap(hot),X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z)shading interp;colormap(cool);axis off,peaks(30);colormap(hot);colorbar(horiz),figure(2);colormap(cool);, 图形效果修饰,透视与消隐 用于网线图,裁剪修饰 用于网线图、曲面图,视角修饰 观察不同角度的三维视图,其它修饰：,a. 水线修饰,b. 等高线修饰,透视与消隐,p=peaks(30);mesh(p)；,hidden on,p=peaks(30);mesh(p);,hidden off,裁减修饰,p=peaks;,p(30:40,20:30)=nan;,surf(p),视角修饰,(函数view(az,el),az -方位角；el - 俯视角,省缺值为：az=-37.5; el=30,例。观察不同视角的波峰图形,z=peaks(40);,subplot(2,2,1);mesh(z);,subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60);,subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0);,subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10);,其它修饰：,a. 水线修饰（waterfall),waterfall(peaks(30),b. 等高线修饰,二维,contour(Z,n)-绘制n条等高线,C= contourc(Z,n)-计算n条等高线的坐标,Clable(c)-给等高线加标注,例、在二维平面上绘制peaks函数的10条等,高线,contour(peaks,10);,C=contourc(peaks,10);clabel(C),contour3(peaks,20),（五）、伪彩色图,pcolor 常用于以二维平面图表现三维图形的效果，用颜色表示三维图形的高度。,z=peaks(30),pcolor(z),小结：,基本绘图函数,plot, plot3, mesh, surf,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定,