基本图形处理功能.ppt

物理与电气工程学院 1 第3章基本图形处理功能 离散点连续点实验和工程测量中处理对象是离散数据 用MATLAB绘图表现这些数据 可以帮助我们从观察图形中宏观地看出这些离散数据间的关系 2 第1节二维图形一 基本绘图函数 二维曲线绘图函数plotplot y 单参数格式y为实数矢量 y表示纵坐标 横坐标是从1开始逐个增加的正整数矢量 1234 矢量的长度 length y y为m n的矩阵 每一列矢量生成一条曲线 横坐标是列矢量 123 n 这样共n条曲线 物理与电气工程学院 3 例3 1 绘制单矢量曲线图 y 00 62 358 311 71517 719 420 plot y holdonZ 543 321 21 1 plot Z r 物理与电气工程学院 4 plot x y 双参数格式x y为同长度的实数矢量 x为横坐标 y为纵坐标x是矢量 y是一个矩阵 多重曲线绘制 后x和y都是矩阵 多重曲线绘制 后 plot x1 y1 x2 y2 绘制多对数据 plot x y PropertyName PropertyValue 曲线设置属性值如 linewidth 表示线的粗细 例3 2 绘制双矢量曲线图 x 0 0 05 4 pi 生成0至4 间隔为0 05的自变量y sin x z cos x plot x y r x z b linewidth 6 2 对数坐标曲线命令semilogx横坐标为对数坐标semilogy纵坐标为对数坐标loglog双对数坐标 横 纵轴均为对数坐标调用格式同plot函数 6 例3 3 使用例3 1的数据绘制线性坐标图和三种对数坐标图 y 00 62 358 311 71517 719 420 subplot 2 2 1 创建第一个子图plot y title plot y subplot 2 2 2 创建第二个子图semilogx y title semilogx y subplot 2 2 3 创建第三个子图semilogy y title semilogy y subplot 2 2 4 创建第四个子图loglog y title loglog y 7 例3 4 绘制函数的极坐标图形 t 0 01 2 pi r sin 2 t cos 2 t subplot 2 1 1 polar t r subplot 2 1 2 x y pol2cart t r plot x y axis square 3 极坐标绘图极坐标绘图函数 直接在极坐标系下表达坐标值矩阵制成连线图格式 polar theta rho s theta 弧度 rho 极半径 S 控制图形线型的字符串 极坐标转换为直角坐标 x y pol2cart TH R 物理与电气工程学院 8 4 复数绘图格式 plot y Z为复矢量 等效于plot real y imag y 即将复数的实部和虚部分别作为横坐标和纵坐标 例3 5 绘制20边的多边形 顶角用小圆圈表示t 0 pi 10 2 piy exp i t plot y o axis square 9 plot函数中只有一个复数对象时 绘制实 虚部曲线 但当出现2个参数时 则其中复数对象以实部为绘图数据 忽略虚部数据 Imaginarypartsofcomplexxand orYargumentsignored 例3 6 复矩阵绘图比较 t 0 pi 10 2 pi x exp i t y x1 2 x1 4 x1 6 x plot y axis square 在复平面绘制实部对于虚部的关系图figure plot x y axis equal 在实平面绘制实部图 虚部被忽略 10 二 多重曲线绘图plot x y 1 一组变量x是矢量 y是一个矩阵 x的长度与矩阵y的行数或列数相等 系统自动寻找与矢量长度相同的维绘图 若y为方阵时 x与y的列矢量对应作图 各组曲线颜色不同 列优先 例3 7 当x为矢量 y为矩阵时绘制多重曲线图 x 0 pi 50 2 pi y 1 sin x y 2 0 6 sin x y 3 0 3 sin x plot x y 物理与电气工程学院 11 例3 8 当x为矩阵 y为矢量时绘制多重曲线图 x 1 0 pi 50 2 pi x 2 pi 4 pi 50 2 pi pi 4 右移pi 4x 3 pi 2 pi 50 2 pi pi 2 右移pi 2y sin x 1 列矢量plot x y y是矢量 x是一个矩阵 y的长度与矩阵x的行数或列数相等 12 x和y都是矩阵 且行数和列数都相同 按列与列对应方式作图 例3 9 当x和y为同样大小的矩阵时 绘制多重曲线图x 1 0 pi 50 2 pi x 2 pi 4 pi 50 2 pi pi 4 x 3 pi 2 pi 50 2 pi pi 2 y 1 sin x 1 y 2 0 6 sin x 1 y 3 0 3 sin x 1 plot x y 101条线x x y y 行列转换figure 创建新的图形窗口plot x y 3条线 13 2 多组变量绘图plot x1 y1 x2 y2 xi yi 在同一个图形窗口中同时绘制多对条曲线各条曲线颜色不同 例3 10 使用多组变量 绘制多重曲线图 x1 0 pi 50 3 pi 生成151个数据点x2 0 pi 30 2 pi 生成61个数据点x3 0 pi 15 1 pi 生成16个数据点y1 sin x1 y2 0 6 cos x2 y3 0 3 sin x3 plot x1 y1 x2 y2 x3 y3 各曲线的采样点数可以不同 物理与电气工程学院 14 3 双y轴绘图plotyy x1 y1 x2 y2 命令在一个窗口中用双y轴同时绘出两条曲线 曲线 x1 y1 用左y轴 曲线 x2 y2 用右y轴 plotyy x1 y1 x2 y2 fun 用fun字符串所给的绘图函数 如plot semilogx semilogy loglog 绘图 plotyy x1 y1 x2 y2 fun1 fun2 用fun1 fun2字符串所给绘图函数 如plot semilogx semilogy loglog 分别绘制这两条曲线 物理与电气工程学院 15 例3 11 在一个图形窗口中绘制双Y轴曲线x 0 0 3 12 y exp 0 3 x sin x 0 5 plotyy x y x y plot stem 例3 12 使用不同的Y坐标 在一个图形窗口中绘制两组数据曲线 t 0 900 A 1000 a 0 005 b 0 005 z1 A exp a t z2 sin b t plotyy t z1 t z2 semilogy plot 16 三 曲线形式和颜色plot函数可以设置和管理曲线的线段类型 点标记和线段颜色 且不分先后 c cyanm magenta k black 17 s square d diamond v triangle down p pentagram h hexagram 物理与电气工程学院 18 s缺省 则以实线型 格式 plot x y s s为类型说明参数 是字符串 包含上表中的一些控制符 plot一般情况下 执行前刷新图形窗口 如要保留老窗口图形及坐标轴参数可以使用命令 holdonholdoff 不保护原窗口图形及参数 物理与电气工程学院 19 例3 13 使用不同的线型绘图 t 0 pi 100 2 pi y sin t y2 sin t 0 25 y3 sin t 0 5 plot t y t y2 r t y3 例3 14 使用不同的标记点绘图 t 0 pi 20 2 pi y sin t y2 sin t 0 25 y3 sin t 0 5 plot t y o t y2 t y3 物理与电气工程学院 20 第2节常用信号波形的产生 一 周期波形 1 方波x sqrare t x square t duty 周期2 峰峰值 1Duty 占空百分比 缺省为50 物理与电气工程学院 21 例square wave 绘制周期方波信号曲线t 2 pi 0 01 2 pi x square t 周期为2pi 占空比为50 y square 2 pi t 30 周期为1 占空比为30 subplot 2 1 1 plot t x axis 3 pi3 pi 1 51 5 subplot 2 1 2 plot t y axis pipi 1 51 5 物理与电气工程学院 22 2 锯齿波或三角波sawtoothx sawtooth t x sawtooth t width 周期2 峰峰值 1width为0 1之间的标量 指定在一个周期内最大值出现的位置 是该位置横坐标与周期的比值 缺省值为1width 1时 产生锯齿波width 0 5时 产生三角波 物理与电气工程学院 23 例sawtooth wave 绘制周期三角波信号曲线t 3 pi 0 01 3 pi x sawtooth t 周期为2pi 峰值在2 k pi处y sawtooth 2 pi t 0 3 周期为2pi 2pi 1 峰值 1在k处 峰值1在ki 0 3 1处subplot 2 1 1 plot t x axis 3 pi3 pi 1 51 5 subplot 2 1 2 plot t y axis pipi 1 51 5 物理与电气工程学院 24 二 特殊波形 1 单位阶跃信号y t 0 2 单位冲激信号y zeros size t y 0 1 物理与电气工程学院 25 例unit test 产生单位阶跃信号和单位冲激信号t 3 pi 0 01 3 pi x unitstep t 单位阶跃信号y unitpulse t 0 单位冲激信号 t 0处无穷大subplot 2 1 1 plot t x axis 3 pi3 pi 1 51 5 subplot 2 1 2 plot t y axis 3 pi3 pi 1 51 5 26 3 方波脉冲信号y rectpuls t width 以t 0为中心 width 方波的宽度 例rectpuls ware 产生方波脉冲信号t 2 pi 0 01 2 pi x rectpuls t 方波信号以t 0为中心 宽度为1y rectpuls t 3 方波信号以t 0为中心 宽度为3subplot 2 1 1 plot t x axis 3 pi3 pi 1 51 5 subplot 2 1 2 plot t y axis 3 pi3 pi 1 51 5 27 4 三角波脉冲信号y tripuls t width center width 三角波的宽度 例tripuls ware 产生三角脉冲信号t 2 pi 0 1 2 pix tripuls t 3 1 宽度为3 中心位置 1y tripuls t 2 宽度为2 中心位置0subplot 2 1 1 plot t x axis 2 pi2 pi 0 11 5 subplot 2 1 2 plot t y axis 2 pi2 pi 0 11 5 center设置为中心 11 width center 2 28 5 升余弦信号y cospuls t width width 升余弦的宽度 例cospuls ware 产生三角脉冲信号t 2 pi 0 1 2 pix cospuls t 3 宽度为3y cospuls t 2 宽度为2subplot 2 1 1 plot t y subplot 2 1 2 plot t 0 5 x 右移0 5 物理与电气工程学院 29 6 抽样脉冲sinc t 7 钟形脉冲 sinc 30 例sincclock test 绘制抽样脉冲和钟形脉冲t 3 pi 0 01 3 pi x sinc t 抽样脉冲E 2 tao 2 y E exp 1 t tao 2 钟形脉冲信号subplot 2 1 1 plot t x axis 3 pi3 pi 0 51 5 subplot 2 1 2 plot t y axis 3 pi3 pi 0 2 E1 2 E 31 第3节特殊图形 一 条形图 二维条形图bar Y 绘制竖直条形图Y为矢量 每一个元素绘制一个条形Y为矩阵 每一行元素绘制一组条形 同一列数据条形颜色相同 bar x Y 按向量x指定的位置绘制Y中每一个元素的条形 向量x长度等于Y的行数 bar width 设置相邻条形的宽度并控制组内条形的分离情况 默认width为0 8 若指定width 1 则组内条形相连 物理与电气工程学院 32 bar style 按定条形的类型stacked矩阵的每一行绘制一个条形 其高度是行中各元素的和 行内每一个元素用不同颜色表示groupbar的默认类型 每一个元素对应一个条形 barh 绘制水平条形图horizontalline水平线 物理与电气工程学院 33 例3 16 绘制最简单的条形图 x 426815 bar x 例3 17 绘制矩阵的条形图 y 986 258 629 587 942 bar y 1 figurebarh y 物理与电气工程学院 34 例3 18 绘制叠加形式的条形图 bar y stack figure barh y stack 例3 19 绘制指定x坐标的条形图 x 124710 y 986 258 629 587 942 bar x y figure bar x y stack 例3 20 绘制两个矢量的条形图 x 0 pi 10 2 pi y sin x bar x y r r 控制颜色为红色 物理与电气工程学院 35 2 三维条形图bar3 Y 绘制三维条形图Y为矢量 每一个元素绘制一个条形块Y为矩阵 每一行元素绘制一组条形块 同一列数据条形块颜色相同 bar3 x Y 按向量x指定的位置绘制Y中每一个元素的条形 向量x尽可能是单调的 bar3 width 设置相邻条形的宽度并控制组内条形的分离情况 默认width为0 8 若指定width 1 则组内条形相连 物理与电气工程学院 36 bar3 style 按定条形的类型detached在x方向上用单独的条形块绘制Y中每一行的每一个元素 为bar3的默认类型stacked矩阵的每一行绘制一个条形 其高度是行中各元素的和 行内每一个元素用不同颜色表示group每一行元素分为一组条形块 bar3h 绘制水平条形块 物理与电气工程学院 37 例3 21 分别按分组和分列绘制了三维条形图 y 986 258 629 587 942 bar3 y group figurebar3 y 默认类型detached 意为 分离 figurebar3 y stacked xlabel x轴 ylabel y轴 zlabel z轴 38 二 饼图 表示矢量或矩阵中各元素所占比例 二维饼图pie X X中每一个元素在矢量或矩阵中所占比例由一个扇区表示 各扇区颜色不同 pie X explode explode与X结构相同的0 1矩阵或逻辑数组 与explode中为非0对应的元素与饼图分离 若X元素的和不大于1 则不重新计算比例 就以X各元素值为其所占比例 这时 可能出现不完整饼图 pie X label label与X长度相同的单元字符数组 标识对应饼图对应切片 物理与电气工程学院 39 例3 23 绘制不分离饼图 x 5 574 744 533 246 6 pie x 例3 24 绘制分离饼图 x 5 574 744 533 2 Subplot 2 1 1 pie x 0001 Subplot 2 1 2 pie x North West South East 例3 25 绘制不完整饼图 x 0 20 30 4 pie x 40 三 其他图形 直方图 用于显示统计结果 n c hist x 横轴标识是各数据统计的中心值c 纵轴是各各数据统计中心值区间出现的频数n 没有负数 以列为统计组 一列统计数据 显示条颜色相同 列与列之间的颜色不同 缺省等号左边输出参数 则显示直方图 物理与电气工程学院 41 n c hist x d d为标量 表示统计区间数 直方图有d个条数 d为向量 表示统计区间中心数值 直方图条数为向量元素个数 hist 以矩阵X的列为统计对象histc 则将矩阵X的列或行视为独立的统计对象 并要指定单调升区间edges的频数n n histc X edges DIM 物理与电气工程学院 42 例3 27 绘制直方图 yn randn 10000 1 hist yn figurehist yn 20 20个条形 例3 28 绘制矩阵的直方图 y randn 10000 3 hist y 每一行条形颜色相同 物理与电气工程学院 43 2 杆状图 表现离散数据 又称火柴杆图 stem x y fill stem二维杆状图 与plot用法一致 stem3三维杆状图 与plot3用法一致 fill用于填充离散点的标记 此种图在信号处理中常用 物理与电气工程学院 44 例3 29 绘制二维杆状图 x 0 0 2 10 y exp 0 3 x sin x stem x y figure stem x y sr fill 改变线型 标记点形状和颜色 例3 30 用三维杆状图表现复平面快速傅里叶变换计算th 0 127 128 2 pi x cos th y sin th f abs fft ones 10 1 128 stem3 x y f d fill 物理与电气工程学院 45 3 阶梯图 以类似楼梯形状表现离散数据步进图 stairs x y 与setm命令格式一样此图在信号处理中常用 物理与电气工程学院 46 例3 32 绘制函数阶梯图 alpha 0 01 beta 0 5 t 0 10 f exp alpha t sin beta t stairs t f holdonplot t f label 函数e alpha t sin beta t的阶梯图 text 0 5 0 2 label FontSize 14 xlabel t 0 10 FontSize 14 axis 010 1 21 2 物理与电气工程学院 47 4 彩色分散点图 绘制颜色 大小均可变化的散点 scatter x y s c x y与plot函数参数意义相同s标记点的大小 矢量或表达式c标记点的颜色 矢量或表达式 如 scater x y 3 x y 2 filled 标记点大小 3 x标记点颜色 y 2filled 填充标记点 物理与电气工程学院 48 例3 33 使用scatter函数绘制不同效果的分散点图 t 0 pi 10 2 pi y sin t scatter t y 不加任何选择 结果与plot相同figure scatter t y abs y 2 4 filled 点的大小随幅度变化figure scatter t y 30 y v filled 点的颜色随幅度变化figure scatter t y t 1 3 t filled 点的大小和颜色都随横坐标变化 物理与电气工程学院 49 第4节三维图形一 三维曲线图格式 plot3 x1 y1 z1 s1 x2 y2 z2 s2 plot3 x y z s x y z分别表示数组的第一维 第二维 第三维数据 是矢量或矩阵 尺寸相等S为可选的线型 颜色 点标记控制字符串矩阵要求与二维绘图plot要求相同工具栏ratate3D可以转动立体图 物理与电气工程学院 50 例3 34 绘制x y和z均为矢量时的三维曲线图t 0 pi 50 10 pi x exp t 15 sin 2 t y exp t 15 cos 2 t z t plot3 x y t axissquare gridon 例3 36 按指定的线型 颜色及标记点绘制三维曲线图 t 0 pi 20 5 pi plot3 sin t cos t t r 物理与电气工程学院 51 对于网格数据 plot3函数将以Z的每一列绘制一条曲线 例3 35 绘制x y和z均为矩阵时的三维曲线图 X Y meshgrid 2 0 1 2 产生供三维绘图的网格矩阵x yZ X exp X 2 Y 2 plot3 X Y Z gridon 52 二 三维绘图数据的产生MATLAB的绘图功能是它的一大特点 二维绘图函数的使用方法较为简单 只要有x轴方向的离散值 就可以形成y轴方向的离散值 并能很容易的绘制二维图形 三维图形的绘制首先要确定图形各离散点在x轴 y轴和z轴方向上的坐标值 它们是图形点在x轴 y轴和z轴的投影坐标 三个方向上的坐标值以矢量的形式给出最为简单 就像plot3用到的数据一样 但此时只能绘出如前图所示的三维线条图 物理与电气工程学院 53 物理与电气工程学院 54 从绘图的逆过程看 要绘制图中所示的三维图形 首先要得到图形各点的x和y坐标值 其实就是这些点在x y平面上投影的x和y的坐标值 右图中的圆圈表示上图三维图形各点在x y平面上投影 共有13 13 169个投影点 这些投影点是均匀分布的 也可以非均匀分布 物理与电气工程学院 55 它们在x轴方向上的坐标值为13 13的矩阵 因为同一列的点具有相同的x坐标 所以同列的元素值相同 它们在y轴方向上的坐标值也是13 13的矩阵 因为同一行的点具有相同的y坐标值 矩阵的同行元素值也相同 这就是MATLAB的平面网格点矩阵的生成过程 通过该过程得到三维图形169个点的x和y坐标矩阵 andthecolumnsoftheoutputarrayYarecopiesofthevectory TherowsoftheoutputarrayXarecopiesofthevectorx 物理与电气工程学院 56 平面网格点矩阵可以手工生成 也可用网格矩阵函数meshgrid生成 将投影点在x轴和y轴方向的两个坐标矢量代入函数meshgrid 即得到两个矩阵 程序代码如下 x 3 0 5 3 x轴上的采样点y 3 0 5 3 y轴上的采样点 X Y meshgrid x y 生成平面网格点矩阵数据 物理与电气工程学院 57 下一步便是确定图形各点的z坐标 它也应是一个13 13的矩阵 通过生成的平面网格点矩阵X和Y 根据z与x和y的关系式 求出Z矩阵 最后 就是利用三维绘图函数根据前面生成的各点在x轴 y轴和z轴上的坐标矩阵绘制三维图 可以用三维网格函数mesh绘制三维图 mesh X Y Z 58 也就是说 为了绘制三维图 必须确定三维图中采样点的三维坐标值 为方便起见 先确定采样点在x y平面上的x轴和y轴坐标值 这些值可以是非均匀的 也可以是均匀的 可以手工输入 也可以利用网格矩阵函数meshgrid产生 然后根据采样点z轴坐标值与x和y轴坐标值的关系式确定z轴坐标值 三维绘图的函数有很多 如mesh surf等等 只要掌握三维绘图数据形成的方法 了解绘制三维绘图的最基本的步骤 其他问题都会迎刃而解 物理与电气工程学院 59 平面网格点生成格式 X Y meshgrid x y 函数用于产生网格矩阵 行矩阵X行数据为x矢量 行数等于y矢量元素个数 列矩阵Y列数据为y矢量 列数等于x矢量元素个数 X Y meshgrid x 中y矢量缺省 则x既网格行矢量 以是列矢量 等同于 X Y meshgrid x x X Y Z meshgrid x y z 由x 1 n y 1 r z 1 k 三个向量生成三个r n k矩阵的X Y Z表示三维空间数据 物理与电气工程学院 60 例3 35 1 绘制x y和z均为矩阵时的三维曲线图x 2 0 1 2 y 2 0 1 2 X Y meshgrid x y 产生供三维绘图的网格矩阵x yZ X exp X 2 Y 2 plot3 X Y Z 右图mesh X Y Z 下图 物理与电气工程学院 61 三 三维网格图mesh命令 mesh X Y Z C 调用四个同维矩阵 X Y Z对应确定空间顶点 网格曲面由这些顶点组成 对应点由矩阵C着色 mesh X Y Z C Z 其他同上式mesh Z C Z C两个同维m n矩阵 等价于mesh x y Z C x 1 n y 1 m 对应点由矩阵C着色mesh Z C Z 其他同上式 62 meshc命令除具有mesh功能外 同时还在x y平面上生成曲面的等高线meshz命令除具有mesh功能外 同时绘制零基准平面图 例3 37 1 绘制各种网格图 x 2 0 2 2 X Y meshgrid x Z X exp X 2 Y 2 figure 1 mesh X Y Z figure 2 meshc X Y Z figure 3 meshz X Y Z figure 4 Z 5 10 9 15 NaN mesh X Y Z 将一部分网格设置为非数 63 四 着色表面图 surf该命令可使网格曲面转换成实曲面 surf的格式同mesh surf命令surf X Y Z C 调用四个同维矩阵 X Y Z对应确定空间顶点 着色表面由这些顶点组成 对应点由矩阵C着色 surf X Y Z C Z 其他同上式 surf Z C Z C两个同维m n矩阵 等价于surf x y Z C x 1 n y 1 m 对应点由矩阵C着色 surf Z C Z 其他同上式 物理与电气工程学院 64 surfc命令除具有surf功能外 同时还在x y平面上生成表面的等高线 contour 例3 38 绘制椭圆表面图 x 1 5 0 3 1 5 y 1 0 2 1 x y meshgrid x y z sqrt 4 x 2 9 y 2 4 surfc x y z colormap hot figure surfl x y z colormap 010 surfl命令除具有surf功能外 同时还对表面光照进行控制 light 物理与电气工程学院 65 五 表面渲染 shading此命令用于对表面图形颜色均衡 有三种处理方式 shadingflat在每个网眼上确定一个标志颜色的值 去掉网线 平滑当前图形的颜色 shadingfaceted在shandingflat基础上绘制黑色网线 shadinginterp在网眼内采用内插法计算网眼内不同位置的颜色差差异 去掉网线 颜色连贯 着色光顺性最好 物理与电气工程学院 66 例3 41 比较表面渲染的效果 surf peaks 30 peaks是MATLAB自带的山峰函数shadingflatfiguresurf peaks 30 shadingfacetedfiguresurf peaks 30 shadinginterp 67 六 表面图形的透视处理 hidden显示或消隐重叠在后面的网格hiddenon消隐重叠在后面的网格 默认方式hiddenoff关掉消隐命令 显示重叠在后面的网格 例3 42 比较透明处理后网格图的变化 X Y meshgrid 8 5 8 R sqrt X 2 Y 2 eps Z sin R R mesh Z 缺省状态无透明处理figure mesh Z hiddenoff 设置为透明处理 物理与电气工程学院 68 七 表面图形的颜色映射colormap按照预定的色彩索引映射色彩图RGB色彩 色彩映射 物理与电气工程学院 69 例3 43 利用色彩映射表表现特殊效果 t 0 pi 12 3 pi r abs exp 0 25 t sin t x y z cylinder r 30 半径变化的圆柱体surfl x y z colormap pink 使用连续变化的粉红色彩图shadinginterpfiguresurfl x y z colormap 10 620 4 使用的色彩为单一的紫铜色 物理与电气工程学院 70 八 切片图格式 slice X Y Z V sx sy sz X Y Z三维网格点坐标 一般由meshgrid生成的三维数据 如 X Y Z meshgrid n m p n m p表示在x y z轴上的采样点矢量 V f X Y Z 网线节点上的所绘制图形的函数 也是三维矩阵 sx sy sz切片位置的数组矢量 切片分别垂直于x y z轴 物理与电气工程学院 71 例3 44 绘制函数的四维表现图x 2 0 1 2 y 2 0 25 2 z 2 0 25 2 X Y Z meshgrid x y z V X exp X 2 Y 2 Z 2 xi 0 7 0 7 yi 0 5 zi 0 5 slice X Y Z V xi yi zi xlabel x ylabel y zlabel z colorbar horiz 色彩条 物理与电气工程学院 72 第5节图形的控制与表现 一 图形窗口 图形窗口的创建和选择figure创建新的图形窗口figure n 将第n个窗口作为当前窗口clf清除当前窗口内容shg将当前窗口显示在最前方 73 2 图形窗口的子窗口分割一个图形窗口被分割为几个子窗口格式 subplot m n i m n是将窗口定义为m行n列的矩阵形式i指定当前将要处理的窗口序号 与单下标标识矩阵元素不同一个窗口等价于 subplot 1 1 1 clf reset对所有窗口有效 物理与电气工程学院 74 例3 45 在同一个图形窗口中绘制四个子图形t 0 pi 20 2 pi x y meshgrid t subplot 2 2 1 第一个子窗口plot sin t cos t axisequalsubplot 2 2 2 第二个子窗口z sin x cos y plot t z axis 02 pi 22 坐标轴显示区间subplot 2 2 3 第三个子窗口z sin x cos y plot t z axis 02 pi 11 subplot 2 2 4 第四个子窗口z sin x 2 cos y 2 plot t z axis 02 pi 11 75 3 保持绘图holdon后面的绘图命令不清除图形窗口中已有的图形holdoff后面的绘图命令清除图形窗口中已有的图形 例3 46 将peaks函数的等高线图与伪彩色图画在一起 x y z peaks 产生双变量函数数组contour x y z 20 k 绘制等高线holdon 保持绘图pause 暂停 按任一键继续pcolor x y z 绘制伪彩色图shadinginterp 表面色彩渲染holdoff 不保持绘图pausepeaks 物理与电气工程学院 76 二 坐标柚控制命令1 坐标轴的范围axis xmin xmax ymin ymax zmin zmax xmin x坐标轴的最小值xmax x坐标轴的最大值ymin y坐标轴的最小值ymax 坐标轴的最大值 例3 47 对比坐标轴范围对正切函数图形表现的影响x 0 01 pi 2 plot x tan x ro 自动坐标轴范围figure plot x tan x ro axis 0 pi 2 0 5 指定坐标轴范围pause axisoffpause axison 物理与电气工程学院 77 2 显示比例对绘图结果的影响axisauto坐标轴为自动刻度 缺省 axison off打开 缺省 关闭坐标轴girdon off打开 关闭网格线axistight以数据大小确定坐标轴范围 不留空余空间 axisequal各坐标柚刻度增量相同 具有真实的比例情况axissquare各坐标轴长度相同 物理与电气工程学院 78 例3 48 几种不同的显示方式的比较 t 0 pi 20 2 pi plot sin t 2 cos t 缺省值gridonfigure plot sin t 2 cos t gridon axissquare 坐标轴长度相同figure plot sin t 2 cos t gridon axisequal X Y刻度增量相等figure plot sin t 2 cos t gridon axisequalaxistight 紧缩形式 79 三 图形的标注1 加注坐标轴标识和图形标题xlabel ylabel zlabel坐标轴数据名称title图形主题标注fontname字体类型名称fontsize字体大小 例3 49 在图形中加注坐标轴标识和标题 t 0 pi 100 2 pi y sin t plot t y axis 02 pi 11 xlabel 0 leq itt rm leq pi FontSize 16 ylabel sin t FontSize 20 title 正弦函数图形 FontName 隶书 FontSize 20 物理与电气工程学院 80 2 在图形中加注文本text x y z string 在指定位置显示控制的文本内容gtext string 将字符串string附加到鼠标指定的位置 例3 50 在图形中的任意位置加入文本 t 0 0 1 2 pi plot t sin t text pi sin pi leftarrowsin t 0 FontSize 16 text 3 pi 4 sin 3 pi 4 leftarrowsin t 0 707 FontSize 16 text 5 pi 4 sin 5 pi 4 sin t 0 707 rightarrow FontSize 16 HorizontalAlignment right gtext 就放在这儿 物理与电气工程学院 81 四 在图形中添加图例框对图形窗口中的各条曲线按绘图先后依次进行标注legend string1 string2 string3 postion position 1右上角 2左上角 3左下角 4右下角 0最佳位置 1图的右侧 legend on 添加图例legend off 移走图例legend boxon 显示图例边框 使之不透明legend boxoff 不显示图例边框 使之透明legend hide 图例框不可见legend show 图例框可见 物理与电气工程学院 82 例3 52 在图形中添加图例 x 0 pi 10 2 pi y1 sin x y2 0 6 sin x y3 0 3 sin x plot x y1 x y2 o x y3 legend 曲线1 曲线2 曲线3 0 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 1 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 2 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 3 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 4 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 1 pause legend 曲线1 曲线2 曲线3 2 legend boxoff pause legend boxon 物理与电气工程学院 83 视角 view az el 缺省值方位角 Azimuth 37 5 仰角 Elevation 30