《之三圖形功能》PPT課件

1、 圖形功能圖形功能 一、一、2 2維圖形維圖形 1 1 根本方式根本方式 二維圖形的根本命令為二維圖形的根本命令為plot，它的根本用法是，它的根本用法是plot(x,y)。假設(shè)。假設(shè)x,y是兩個(gè)維數(shù)一樣的向量，這一命令實(shí)現(xiàn)是兩個(gè)維數(shù)一樣的向量，這一命令實(shí)現(xiàn)將個(gè)向量的對(duì)應(yīng)元素作為將個(gè)向量的對(duì)應(yīng)元素作為xy平面直角坐標(biāo)系下的點(diǎn)的坐平面直角坐標(biāo)系下的點(diǎn)的坐標(biāo)，依次將相鄰點(diǎn)用直線銜接得到的折線圖，系統(tǒng)自動(dòng)為標(biāo)，依次將相鄰點(diǎn)用直線銜接得到的折線圖，系統(tǒng)自動(dòng)為圖形添加有刻度的邊框。圖形添加有刻度的邊框。 假設(shè)假設(shè)x,y是兩個(gè)行、列分別一樣的矩陣，那么將它們是兩個(gè)行、列分別一樣的矩陣，那么將它們各對(duì)應(yīng)列作

2、為一對(duì)向量畫出一條折線，從而得到多條折線各對(duì)應(yīng)列作為一對(duì)向量畫出一條折線，從而得到多條折線圖。當(dāng)構(gòu)成折線的直線段數(shù)添加，線段很短時(shí)，視覺中折圖。當(dāng)構(gòu)成折線的直線段數(shù)添加，線段很短時(shí)，視覺中折線就成為曲線。線就成為曲線。 y=0,0.58,0.7,0.95,0.83,0.25,plot(y) 11.522.533.544.555.5600.10.20.30.40.50.60.70.80.9101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81x=0:pi/15:2*pi;y=sin(x);plot(x,y) A=1,2,0,4;5,8,7,8;9,0,11,12;2,

3、3,5,1;3,5,7,8;1,4,2,6 ;plot(A) 11.522.533.544.555.560246810122多重圖多重圖 可用多個(gè)向量對(duì)在同一幅圖上畫多條線，運(yùn)用命令可用多個(gè)向量對(duì)在同一幅圖上畫多條線，運(yùn)用命令plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)： x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2) 01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81或用矩陣方式：或用矩陣方式：x=0:pi/15:2*pi;Y=sin(x);cos(x);plot(x,Y) 多重圖的另一種畫法是利用多重圖的

4、另一種畫法是利用hold命令，在已畫好的圖命令，在已畫好的圖形上，假設(shè)設(shè)置形上，假設(shè)設(shè)置hold on,MATLAB將把新的將把新的plot命令產(chǎn)生命令產(chǎn)生的圖形畫在原來的圖形上，而命令的圖形畫在原來的圖形上，而命令pold off將終了這個(gè)過將終了這個(gè)過程程 x=0:pi/15:2*pi;y=sin(x);plot(x,y) hold on,z=cos(x);plot(x,z)w=sin(2*x);plot(x,w),hold off 01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.813線型和顏色線型和顏色 MATLAB對(duì)曲線的線形和顏色有許多項(xiàng)選擇擇，標(biāo)注的對(duì)

5、曲線的線形和顏色有許多項(xiàng)選擇擇，標(biāo)注的方法是在每一對(duì)數(shù)組后加一個(gè)字符參數(shù)，闡明如下：方法是在每一對(duì)數(shù)組后加一個(gè)字符參數(shù)，闡明如下： “-實(shí)線；實(shí)線；“：虛線；：虛線；“-.點(diǎn)劃線；點(diǎn)劃線；“-曲折線；曲折線；“.圓點(diǎn)；圓點(diǎn)；“+加號(hào)；加號(hào)；“x打叉；打叉；“*星號(hào)；星號(hào)；“o圓。圓。 線型線型方式：方式：顏色：顏色： “y黃色；黃色；“r紅色；紅色；“g綠色；綠色；“b藍(lán)色；藍(lán)色；“w白色；白色；“k黑色；黑色；“m紫色；紫色；“c青色。青色。 x=0:pi/15:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); y3=sin(2*x);y4=2*cos(x); plot(x,y1,r+

6、-,x,y2,y*:,x,y3,b-.o,x,y4,k-.) 01234567-2-1.5-1-0.500.511.524 多幅圖形多幅圖形 可以在同一畫面上建立幾個(gè)坐標(biāo)系，用可以在同一畫面上建立幾個(gè)坐標(biāo)系，用subplot(m,n，p)命命令把一個(gè)平面分成令把一個(gè)平面分成 mn個(gè)圖形區(qū)域，個(gè)圖形區(qū)域，p代表當(dāng)前區(qū)域號(hào)，代表當(dāng)前區(qū)域號(hào)，在每個(gè)區(qū)域中畫一個(gè)圖，如：在每個(gè)區(qū)域中畫一個(gè)圖，如： clear;x=-pi/2:pi/20:pi/2;subplot(2,2,1);y=sin(x);plot(x,y,r-*);subplot(2,2,2);z=cos(x);plot(x,z,b:)subpl

7、ot(2,2,3);y1=sinh(x);plot(x,y1,k+)subplot(2,2,4);z1=cosh(x);plot(x,z1,mo)-2-1012-1-0.500.51-2-101200.20.40.60.81-2-1012-4-2024-2-101211.522.535 一些特殊的二維圖形函數(shù)一些特殊的二維圖形函數(shù)特殊坐標(biāo)系下的二維圖形函數(shù)特殊坐標(biāo)系下的二維圖形函數(shù)名稱名稱說明說明Semilogx semilogy以以x,y坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)polar極坐標(biāo)極坐標(biāo)常見常見的特的特殊二殊二維圖維圖形函形函數(shù)數(shù)名稱名稱說明說明bar條形圖條形圖feathar矢量圖矢量圖f

8、plot函數(shù)繪圖函數(shù)繪圖pie柄狀圖柄狀圖stairs階梯圖階梯圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)系下函數(shù)圖形對(duì)數(shù)坐標(biāo)系下函數(shù)圖形x=1:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);semilogx(x,y,-*)100101-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81極坐標(biāo)系下函數(shù)圖形極坐標(biāo)系下函數(shù)圖形x=0:0.01*pi:4*pi;y=sin(x/2)+x;polar(x,y,-) 6.2832 12.56643021060240902701203001503301800t=0:0.01:2*pi;y=abs(sin(2*t).*cos(2*t);polar(t,y); 0.125 0.25

9、0.375 0.53021060240902701203001503301800條形圖條形圖x=1:10; y=rand(10,1); bar(x,y)1234567891000.10.20.30.40.50.60.70.80.91x=-2.9:0.2:2.9;y=exp(-x.*x);bar(x,y);-3-2-1012300.10.20.30.40.50.60.70.80.91矢量圖矢量圖x=0:0.1*pi:2*pi;y=x.*sin(x);feather(x,y)051015202530-5-4-3-2-1012函數(shù)圖形繪制函數(shù)圖形繪制lim=0,2*pi,-1,1;fplot(sin

10、(x),cos(x),lim)0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81柄狀圖柄狀圖x=2,4,6,8;pie(x)10%20%30%40%階梯圖階梯圖x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); stairs(x,y)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); stairs(x,y);hold on, ;plot(x,y); hold off01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.811帶網(wǎng)格的曲面帶網(wǎng)格的曲面 二、二、3維

11、圖形維圖形 直角坐標(biāo)系下曲面可以表示為直角坐標(biāo)系下曲面可以表示為z=f(x,y)，為了表示它的三，為了表示它的三維圖形，首先在維圖形，首先在x-y平面上將它的定義域分成矩形網(wǎng)格，平面上將它的定義域分成矩形網(wǎng)格，并計(jì)算對(duì)應(yīng)網(wǎng)格處的函數(shù)值，并計(jì)算對(duì)應(yīng)網(wǎng)格處的函數(shù)值，mesh(z)語句可以給出三維語句可以給出三維圖形。圖形。 例如：我們在例如：我們在-8x,y8的范圍內(nèi)畫出的范圍內(nèi)畫出sinr/r函數(shù)的三維圖形，函數(shù)的三維圖形，其中其中 。 22yxrx=-8:0.5:8;y=x;X=ones(size(y)*x; Y=y*ones(size(x);r=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin

12、(r)./r; mesh(Z) 生成網(wǎng)格矩陣可用函數(shù)生成網(wǎng)格矩陣可用函數(shù)meshdom或或meshgrid實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 設(shè)剖分范圍是設(shè)剖分范圍是xxmix,xmax,yymin,ymax,x、y方向方向的網(wǎng)格寬度分別為的網(wǎng)格寬度分別為dx和和dy，可運(yùn)用命令：，可運(yùn)用命令：x,y=meshdom(xmin:dx:xmax,ymin:dy:ymax) 還可以運(yùn)用命令：還可以運(yùn)用命令：x,y=meshgrid(x,y) 產(chǎn)生三維繪圖數(shù)據(jù)產(chǎn)生三維繪圖數(shù)據(jù) x,y=meshdom(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2)+eps;z=sin(r)./r;mesh(z) x=-8

13、:.5:8;y=x; x,y=meshgrid(x,y); r=sqrt(x.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r; mesh(z) x,y=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2)+eps;z=sin(r)./r;mesh(z)x=-8:.5:8;y=x; x,y=meshdom(x,y); r=sqrt(x.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r; mesh(z) 又如：又如：clear; z=peaks(50); h=mesh(z) 2等高線和向量場等高線和向量場 有了網(wǎng)格矩陣和函數(shù)值矩陣有了網(wǎng)格矩陣和函數(shù)值矩陣x,y,z，

14、命令，命令contour(z)給出函給出函數(shù)數(shù)z=f(x,y)的等高線，的等高線，quiver(z) 給出在函數(shù)給出在函數(shù)z=f(x,y)的等高的等高線上畫出方向或速度箭頭。線上畫出方向或速度箭頭。 x,y=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);z=x.*exp(-x.2-y.2);subplot(1,2,1);mesh(z);subplot(1,2,2);contour(z) x,y=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);z=x.*exp(-x.2-y.2);dx,dy=gradient(z,5,5);contour(x,y,z,20);hold on;q

15、uiver(x,y,dx,dy);hold off -2-1.5-1-0.500.511.52-2-1.5-1-0.500.511.523空間曲線空間曲線 plot3命令可畫出空間曲線命令可畫出空間曲線 t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) -1-0.500.51-1-0.500.510102030404 其他三維曲面圖其他三維曲面圖名稱名稱說明說明meshc帶等高線的曲面圖帶等高線的曲面圖meshz屏蔽的網(wǎng)格圖屏蔽的網(wǎng)格圖surf著色圖著色圖surfc帶等高線的著色圖帶等高線的著色圖pie3三維餅狀圖三維餅狀圖bar三維條形圖三維條形圖sphere球

16、面圖球面圖cylinder柱面、旋轉(zhuǎn)曲面柱面、旋轉(zhuǎn)曲面帶等高線的曲面圖帶等高線的曲面圖meshcX,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);meshc(z)0510150510150123456屏蔽的網(wǎng)格圖屏蔽的網(wǎng)格圖meshzX,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);meshz(z)0510150510150123456著色圖著色圖X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);surf(z)05101520051015200123456X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqr

17、t(X.2+Y.2);surfc(z)05101520051015200123456三維餅狀圖三維餅狀圖x=2,4,6,8;pie3(x,0,0,1,0)40%30%10%20%X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);bar3(z)三維條形圖三維條形圖球面圖球面圖x,y,z=sphere(40);t=abs(z);surf(x,y,z,t)x,y,z=sphere(400);t=abs(z);mesh(x,y,z,t)柱面、旋轉(zhuǎn)曲面柱面、旋轉(zhuǎn)曲面x=0:0.05*pi:3*pi;r=5+cos(x);a,b,c=cylinder(r,30);mesh(a,

18、b,c)x=-2:0.05:2; r=2*sqrt(1+x.2);a,b,c=cylinder(r,30);mesh(a,b,c)x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgrid(x,y); z=sqrt(2-x.2-y.2); mesh(z); hold on; r= x.2+y.2;mesh(r); hold off;x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgrid(x,y); z=sqrt(2-x.2-y.2); mesh(z); hold on; r= sqrt(x.2+y.2);mesh(r); hold off;x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgri

19、d(x,y); z=-x.2+y.2; mesh(z); 3.圖形處置圖形處置 1坐標(biāo)軸的控制坐標(biāo)軸的控制 axis命令可用于控制坐標(biāo)軸的顯示、刻度、長度等特征，命令可用于控制坐標(biāo)軸的顯示、刻度、長度等特征，其運(yùn)用格式為：其運(yùn)用格式為： axis(xmin xmax ymin ymax) axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)x=-2*pi:pi/100:2*pi;y1=sin(x); y2=zeros(length(x); Axis(-2*pi 2*pi -1 1); plot(x,y1,x,y2)2平面的坐標(biāo)網(wǎng)格線的控制平面的坐標(biāo)網(wǎng)格線的控制 grid命令控制平面圖形中的坐標(biāo)網(wǎng)格線，其運(yùn)用格式為：命令控制平面圖形中的坐標(biāo)網(wǎng)格線，其運(yùn)用格式為： grid on/off 例如例如 x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)grid on x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,k)grid off3坐標(biāo)軸封鎖坐標(biāo)軸封鎖 box命令控制圖形周圍能否顯示坐標(biāo)，其運(yùn)用格式為：命令控制圖形周圍能否顯示坐標(biāo)，其運(yùn)用格式為： box on/off 例如例如 x=-2:0.1:2;y=exp(-