matlab第四講

1、東北電力大學東北電力大學理學院理學院 徐徐 屹屹Northeast Dianli College第四講第四講 MatlabMatlab繪圖繪圖二維圖形二維圖形1數(shù)據(jù)分析圖數(shù)據(jù)分析圖2三維圖形三維圖形3 3第四講第四講 MatlabMatlab繪圖繪圖matlab語言豐富的圖形表現(xiàn)方法，使得數(shù)學計算結(jié)果可語言豐富的圖形表現(xiàn)方法，使得數(shù)學計算結(jié)果可以方便地、多樣性地實現(xiàn)了可視化，這是其它語言所不以方便地、多樣性地實現(xiàn)了可視化，這是其它語言所不能比擬的。能比擬的。v 不僅能繪制幾乎所有的標準圖形，而且其表現(xiàn)形式也不僅能繪制幾乎所有的標準圖形，而且其表現(xiàn)形式也是豐富多樣的。是豐富多樣的。v matla

2、b語言不僅具有高層繪圖能力，而且還具有底層語言不僅具有高層繪圖能力，而且還具有底層繪圖能力繪圖能力句柄繪圖方法。句柄繪圖方法。v 在面向?qū)ο蟮膱D形設(shè)計基礎(chǔ)上，使得用戶可以用來開在面向?qū)ο蟮膱D形設(shè)計基礎(chǔ)上，使得用戶可以用來開發(fā)各專業(yè)的專用圖形。發(fā)各專業(yè)的專用圖形。matlab語言的繪圖功能語言的繪圖功能一、二維圖形一、二維圖形v1.1 plot 最基本的二維圖形指令最基本的二維圖形指令v plot的功能的功能：v plot命令自動打開一個圖形窗口命令自動打開一個圖形窗口Figurev 用直線連接相鄰兩數(shù)據(jù)點來繪制圖形用直線連接相鄰兩數(shù)據(jù)點來繪制圖形v根據(jù)圖形坐標大小自動縮擴坐標軸，將數(shù)據(jù)標尺根據(jù)

3、圖形坐標大小自動縮擴坐標軸，將數(shù)據(jù)標尺及單位標注自動加到兩個坐標軸上，可自定坐標及單位標注自動加到兩個坐標軸上，可自定坐標軸，可把軸，可把x, y x, y 軸用對數(shù)坐標表示軸用對數(shù)坐標表示一、二維圖形一、二維圖形v如果已經(jīng)存在一個圖形窗口，如果已經(jīng)存在一個圖形窗口，plotplot命令則清除命令則清除當前圖形，繪制新圖形當前圖形，繪制新圖形v可單窗口單曲線繪圖；可單窗口多曲線繪圖；可單窗口單曲線繪圖；可單窗口多曲線繪圖；可單窗口多曲線分圖繪圖；可多窗口繪圖可單窗口多曲線分圖繪圖；可多窗口繪圖v可任意設(shè)定曲線顏色和線型可任意設(shè)定曲線顏色和線型v可給圖形加坐標網(wǎng)線和圖形加注功能可給圖形加坐標網(wǎng)線

4、和圖形加注功能一、二維圖形一、二維圖形plot的調(diào)用格式：的調(diào)用格式：v plot(x) plot(x) 缺省自變量繪圖格式，缺省自變量繪圖格式，x x為向為向量量, , 以以x x元素值為縱坐標，以相應(yīng)元素下標為元素值為縱坐標，以相應(yīng)元素下標為橫坐標繪圖橫坐標繪圖v plot(x,y) plot(x,y) 基本格式，以基本格式，以y(x)y(x)的函數(shù)關(guān)的函數(shù)關(guān)系作出直角坐標圖，如果系作出直角坐標圖，如果y y為為n nm m的矩陣，則的矩陣，則以以x x 為自變量，作出為自變量，作出m m條曲線條曲線vplot(x1,y1,x2,y2) plot(x1,y1,x2,y2) 多條曲線繪圖格式

5、多條曲線繪圖格式 一、二維圖形一、二維圖形vplot(x,y,s) plot(x,y,s) 開關(guān)格式，開關(guān)量字開關(guān)格式，開關(guān)量字符串符串s s設(shè)定曲線顏色和繪圖方式，使用顏色字設(shè)定曲線顏色和繪圖方式，使用顏色字符串的前符串的前1313個字母，如個字母，如v yellowyellowyelyel表示等表示等。v或或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，) )下表中列出了下表中列出了s s 可以取的值?？梢匀〉闹?。一、二維圖形一、二維圖形 點點 型型. .點點 正三角正三角* *星號星號v v倒倒三角三角O OO Os s正方形正方形+ + +d

6、 d菱形菱形X X乘號乘號p p五角星五角星 右三角右三角nonenone無點無點一、二維圖形一、二維圖形線線 型型顏顏 色色- -實線實線m m品紅色品紅色-虛線虛線b b藍色藍色-.-.點劃線點劃線c c灰色灰色: :點線點線w w白色白色nonenone無線無線r r紅色紅色顏顏 色色k k黑色黑色g g綠色綠色y y黃色黃色一、二維圖形一、二維圖形1） 單窗口單曲線繪圖單窗口單曲線繪圖v 例例1 1：x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14 x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14 x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x1,

7、x2, x3, x4, x5, x6, x7,v plot (x) plot (x)exno41一、二維圖形一、二維圖形2）單窗口多曲線繪圖）單窗口多曲線繪圖v 例例2 2：t=0:pi/100:2t=0:pi/100:2* *pi;pi;v y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);v plot(t,y,t,y1,t,y2)plot(t,y,t,y1,t,y2)01234567-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81yy1y2exno42一、二

8、維圖形一、二維圖形例例 3 3：y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);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);y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);plot(t,y,y1,y2,y3,y4,y5)plot(t,y,y1,y2,y3,y4,y5)01234567-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81exno43一、二維圖形一、二維圖形vy3=cos(t);y4=co

9、s(t+0.25);y5=cos(t+0.5);y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);vplot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);01234567-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81exno44一、二維圖形一、二維圖形3 3） 單窗口多曲線分圖繪圖單窗口多曲線分圖繪圖vsubplot subplot 子圖分割命令子圖分割命令v調(diào)用格式：調(diào)用格式：v subplot(m,n,p) 按從

10、左至右，按從左至右，v 從上至下排列從上至下排列 行行列列繪圖序號繪圖序號一、二維圖形一、二維圖形subplot(1,3,1); plot(t,y)subplot(1,3,2); plot(t,y1)subplot(1,3,3); plot(t,y2)051 0-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81051 0-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81051 0-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81exno45一、二維圖形一、二維圖形subplot(3,1,1);plot(t

11、,y)subplot(3,1,2);plot(t,y3)subplot(3,1,3);plot(t,y2)01234567-10101234567-10101234567-101exno46一、二維圖形一、二維圖形exno4614)4)多窗口繪圖多窗口繪圖v figure(n) 創(chuàng)建窗口函數(shù)，創(chuàng)建窗口函數(shù)，n n為窗口順序號為窗口順序號vt=0:pi/100:2*pi;vy=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);vplot(t,y) 自動出現(xiàn)第一個窗口自動出現(xiàn)第一個窗口vfigure(2)vplot(t,y1) 在第二窗口繪圖在第二窗口繪圖vfigure(3)

12、vplot(t,y2) 在第三窗口繪圖在第三窗口繪圖一、二維圖形一、二維圖形exno425)5)可任意設(shè)置顏色與線型可任意設(shè)置顏色與線型例例 4(4(例例2)2)：plot(t,y,r-,t,y1,g:,t,y2,b*)01234567-1-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .60 .81一、二維圖形一、二維圖形4）圖形加注功能）圖形加注功能v 將標題、坐標軸標記、網(wǎng)格線及文字注釋加注到圖形將標題、坐標軸標記、網(wǎng)格線及文字注釋加注到圖形上，這些函數(shù)為：上，這些函數(shù)為：v title title 給圖形加標題給圖形加標題v xlable xlable 給給x x軸加標注

13、軸加標注v ylable ylable 給給y y軸加標注軸加標注v text text 在在圖形指定位置加標注圖形指定位置加標注v gtext gtext 將標注加到圖形任意位置將標注加到圖形任意位置v grid on(off) grid on(off) 打開、打開、關(guān)閉坐標網(wǎng)格線關(guān)閉坐標網(wǎng)格線v legend legend 添加添加圖例。該命令把圖例放置圖例。該命令把圖例放置 在圖形空白處，用戶還可以通過鼠標移動在圖形空白處，用戶還可以通過鼠標移動 圖例，將其放到希望的位置。圖例，將其放到希望的位置。v axis axis 控制控制坐標軸的刻度坐標軸的刻度一、二維圖形一、二維圖形v例：例：

14、t=0:0.1:10t=0:0.1:10vy1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-); x=1.7x=1.7* *pi;1.6pi;1.6* *pi;ypi;y=-0.3;0.8;%=-0.3;0.8;%給出給出x,yx,y的位置的位置vs=s=sin(t);cos(tsin(t);cos(t););vtext(x,y,stext(x,y,s);%);%在圖形指定位置加標注在圖形指定位置加標注s svtitle(title(正弦和余弦曲線正弦和余弦曲線););vlegend(

15、legend(正弦正弦,余弦余弦)vxlabelxlabel(時間時間t),ylabelt),ylabel(正弦、余弦正弦、余弦)vgrid ongrid onexno47一、二維圖形一、二維圖形0246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(t)cos(t)正 弦和 余 弦曲 線時 間 t正 弦、 余 弦正 弦余 弦一、二維圖形一、二維圖形x=0:0.25:5;y1=x.0.1;y2=x.0.5;y3=x.0.8;y4=x.1.5;t=0:0.001:2*pi;hold onplot(3*cos(t),3*sin(t)plot(x,y1,bo,x,y2,

16、rH-)plot(x,y3,gp-)plot(x,y4,mx-.)title(My Title),xlabel(My X-axis Label),ylabel(My Y-axis Label)text(2,8,Text for annotation)gtext(Text for annotation),gridexno471一、二維圖形一、二維圖形一、二維圖形一、二維圖形圖形的注釋功能主要包括以下幾個部分的內(nèi)容：圖形的注釋功能主要包括以下幾個部分的內(nèi)容：1、在圖形的任意地方添加文本、直線、箭頭以及其他方式；、在圖形的任意地方添加文本、直線、箭頭以及其他方式；2、將注釋定位于數(shù)據(jù)空間；、將注釋定

17、位于數(shù)據(jù)空間；3、增加文本注釋和顏色；、增加文本注釋和顏色；4、增加坐標軸標簽和圖形標題；、增加坐標軸標簽和圖形標題；5、對圖形體的屬性進行編輯。、對圖形體的屬性進行編輯。一、二維圖形一、二維圖形對圖形的注釋可以使用以下對圖形的注釋可以使用以下4 種方式：種方式：1、“圖形注釋圖形注釋”工具欄的顯示工具欄的顯示選擇選擇view菜單中的菜單中的plot edit toolbar命令。命令。2、圖形調(diào)色板中的、圖形調(diào)色板中的“注釋注釋”工具工具基本的注釋工具也可從圖形調(diào)色板中調(diào)出，可以選擇基本的注釋工具也可從圖形調(diào)色板中調(diào)出，可以選擇view菜單下的菜單下的figure palette命令調(diào)出圖形

18、調(diào)色板。命令調(diào)出圖形調(diào)色板。3、從、從insert菜單增添注釋菜單增添注釋用戶也可以從用戶也可以從insert菜單增添注釋，打開菜單增添注釋，打開insert菜單，菜單，從從insert下拉菜單中選擇用戶需要的注釋種類即可。下拉菜單中選擇用戶需要的注釋種類即可。4、使用命令語句增添注釋、使用命令語句增添注釋一、二維圖形一、二維圖形v axis的用法還有：的用法還有：v 1、使用、使用axis命令定義坐標軸的特殊定標尺度命令定義坐標軸的特殊定標尺度v axis(xmin xmax ymin ymax) 用行向量中給用行向量中給出的值設(shè)定坐標軸的最大和最小值。出的值設(shè)定坐標軸的最大和最小值。v 如

19、如axis (-2 2 0 5)v 2、另一個作用是控制縱橫尺度的比例、另一個作用是控制縱橫尺度的比例。v axis square 橫軸及縱軸比例是橫軸及縱軸比例是 1:1 ，即坐標軸，即坐標軸顯示為正方體。顯示為正方體。v axis equal 將將兩坐標軸設(shè)為相等，即坐標軸等兩坐標軸設(shè)為相等，即坐標軸等比例顯示。比例顯示。v axis normal 以預(yù)設(shè)值畫縱軸及橫軸以預(yù)設(shè)值畫縱軸及橫軸 v axis on(off) 顯示顯示和關(guān)閉坐標軸的標記、標志和關(guān)閉坐標軸的標記、標志v axis auto 將將坐標軸設(shè)置返回自動缺省值坐標軸設(shè)置返回自動缺省值一、二維圖形一、二維圖形例如，輸入例如，

20、輸入axis(squareaxis(square)后，可得到一個后，可得到一個顯示方框，此時再在該框內(nèi)繪制一個圓形時顯示方框，此時再在該框內(nèi)繪制一個圓形時（如：（如：plot(sin(x),cos(xplot(sin(x),cos(x)，在屏幕上可以看，在屏幕上可以看到一個標準的圓（一般情況下，由于屏幕的不到一個標準的圓（一般情況下，由于屏幕的不規(guī)則原因，只能看到一個橢圓）。再次輸入規(guī)則原因，只能看到一個橢圓）。再次輸入axis(normalaxis(normal)命令，屏幕返回到一般狀態(tài)。命令，屏幕返回到一般狀態(tài)。一、二維圖形一、二維圖形以下是應(yīng)用以下是應(yīng)用 axis的范例：的范例： x=l

21、inspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z) axis off axis on axis(square,equal) %axis(normal) exno421一、二維圖形一、二維圖形v1.2彗星圖形彗星圖形vcomet ( x , y ) 繪制向量繪制向量y對向量對向量x的彗星軌線。的彗星軌線。如果只給出一個向量，則用該向量對其下標值如果只給出一個向量，則用該向量對其下標值繪圖。繪圖。exno48例例： t=0:0.1:2*pi;x=cos(2*t).*(cos(t).2);y=sin(2*t).*(sin(t).2);comet

22、(x,y);一、二維圖形一、二維圖形1.3其他繪圖命令其他繪圖命令area ( x , y ) 和和plot命令一樣，但是將所得的曲線命令一樣，但是將所得的曲線下方即曲線與橫軸之間的區(qū)域填充顏色。下方即曲線與橫軸之間的區(qū)域填充顏色。例如：x=0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14; area(x)exno49一、二維圖形一、二維圖形exno491fill的功能：的功能：繪制二維多邊形并填充顏繪制二維多邊形并填充顏色色例：例：x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4; fill(x,y,r) 一、二維圖形一、二維圖形ezplot 符號函數(shù)的簡易繪圖函數(shù)符號函數(shù)的簡易繪圖函數(shù)

23、vezplot的調(diào)用格式：的調(diào)用格式： （1） ezplot(f,x1,x2) 這里這里f為包含單個符號變?yōu)榘瑔蝹€符號變量量x的符號表達式，的符號表達式，x1,x2自變量的取值范圍，默自變量的取值范圍，默認范圍認范圍 -2*pi ，2*pi。 （2）ezplot(u(x,y),x1,x2,y1,y2) 兩變量隱兩變量隱函數(shù)函數(shù)u(x,y)=0，x1,x2,y1,y2：表示兩個變量的：表示兩個變量的取值范圍。取值范圍。 （3）ezplot(x,y,t1,t2) x,f(t),y,g(t)是參數(shù)方程，是參數(shù)方程，t1,t2是變量的取值范圍。是變量的取值范圍。一、二維圖形一、二維圖形例：關(guān)于例：關(guān)

24、于ezplot的說明的說明f=sym(x2+1)subplot(2,2,1)ezplot(f,-2,2)subplot(2,2,2)ezplot(y-x2-1,-2,2,0,10)x=sym(cos(t)y=sym(sin(t)subplot(2,2,3)ezplot(x,y)exno420一、二維圖形一、二維圖形exno4201例：例：ezplot(sin(x)ezplot(sin(x),cos(y),-4*pi 4*pi,figure(2)-6-4-20246-1-0.500.51xsin(x)-1-0.500.51-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81xyx = s

25、in(x), y = cos(y)一、二維圖形一、二維圖形v1.4極坐標圖形的繪制極坐標圖形的繪制vMatlab提供了提供了polar函數(shù)來在極坐標下繪函數(shù)來在極坐標下繪制圖形，其一般的使用格式如下。制圖形，其一般的使用格式如下。vPolar(theta,rho) theta為極角，為極角，rho為為極半徑。極半徑。vPolar(theta,rho,s) s中增加繪制圖形的中增加繪制圖形的顏色和線型的定義。顏色和線型的定義。一、二維圖形一、二維圖形例：使用例：使用polar函數(shù)在極坐標下繪制函數(shù)的圖型。函數(shù)在極坐標下繪制函數(shù)的圖型。%該程序介紹該程序介紹polar函數(shù)的用法函數(shù)的用法x=0:0

26、,01:10;y1=sin(x);y2=cos(x-2.5);polar(y1,y2,-r+)exno419一、二維圖形一、二維圖形v1.5圖形控制圖形控制vh o m e 移動光標到命令窗口的左上角。移動光標到命令窗口的左上角。vhold on 保持當前圖形。允許在當前圖形狀態(tài)保持當前圖形。允許在當前圖形狀態(tài)下，使用同樣的縮放比例加入另一個圖形。下，使用同樣的縮放比例加入另一個圖形。vhold off 釋放圖形窗口，這樣下一個圖形將稱釋放圖形窗口，這樣下一個圖形將稱為當前圖形。這是缺省狀態(tài)。為當前圖形。這是缺省狀態(tài)。vh o l d 在在hold on和和hold off之間進行切換。之間進

27、行切換。一、二維圖形一、二維圖形v閱讀如下程序：閱讀如下程序：v x=linspace(0,2*pi,60);v y=sin(x);v z=cos(x);v plot(x,y,b); 繪制正弦曲線繪制正弦曲線v hold on; 設(shè)置圖形保持狀態(tài)設(shè)置圖形保持狀態(tài)v plot(x,z,g); 保持正弦曲線同時繪制余弦曲線保持正弦曲線同時繪制余弦曲線v axis (0 2*pi -1 1); v legend(cos,sin);v hold off 關(guān)閉圖形保持關(guān)閉圖形保持exno410二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖v bar 繪制直方圖繪制直方圖v polar 繪制極坐標圖繪制極坐標圖v hist

28、 繪制統(tǒng)計繪制統(tǒng)計直方圖直方圖v stairs 繪制階梯圖繪制階梯圖v stem 繪制火柴桿圖繪制火柴桿圖v rose 繪制統(tǒng)計扇形圖繪制統(tǒng)計扇形圖v comet 繪制彗星曲線繪制彗星曲線二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖v errorbar 繪制誤差棒圖繪制誤差棒圖v compass 復數(shù)向量圖復數(shù)向量圖(羅盤圖羅盤圖)v feather 復數(shù)向量投影圖復數(shù)向量投影圖(羽毛圖羽毛圖)v quiver 向量場圖向量場圖v area 區(qū)域圖區(qū)域圖v pie 餅圖餅圖v convhull 凸殼圖凸殼圖 v scatter 離散點圖離散點圖二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖例，繪制階梯曲線例，繪制階梯曲線x=0

29、:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81exno411二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖例：繪制火柴桿繪圖例：繪制火柴桿繪圖 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y)exno411105101520253035-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖例：繪制直方圖例：繪制直方圖 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y)05101520253035-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.

30、81exno412二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖例：繪制彗星曲線圖例：繪制彗星曲線圖 t= -pi:pi/500:pi; y=tan(sin(t)-sin(tan(t); comet(t,y)二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖x=magic(6);area(x)x=magic(6);area(x)11.522.533.544.555.56020406080100120二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y)4%7%11%14%18%21%25%exno413二、數(shù)據(jù)分析圖二、數(shù)據(jù)分析圖v plot 二維圖形基本函數(shù)二維圖形基本函數(shù)v

31、fplot f(x)函數(shù)曲線繪制函數(shù)曲線繪制v fill 填充二維多邊圖形填充二維多邊圖形v polar 極坐標圖極坐標圖v bar 條形圖條形圖v loglog 雙對數(shù)坐標圖雙對數(shù)坐標圖v semilogx X軸為對數(shù)的坐標圖軸為對數(shù)的坐標圖v semilogy Y軸為對數(shù)的坐標圖軸為對數(shù)的坐標圖v stairs 階梯形圖階梯形圖v axis 設(shè)置坐標軸設(shè)置坐標軸v clf 清除圖形窗口內(nèi)容清除圖形窗口內(nèi)容v close 關(guān)閉圖形窗口關(guān)閉圖形窗口figure 創(chuàng)建圖形窗口創(chuàng)建圖形窗口grid 放置坐標網(wǎng)格線放置坐標網(wǎng)格線gtext 用鼠標放置文本用鼠標放置文本hold 保持當前圖形窗口內(nèi)容保

32、持當前圖形窗口內(nèi)容subplot 創(chuàng)建子圖創(chuàng)建子圖text 放置文本放置文本title 放置圖形標題放置圖形標題xlabel 放置放置X軸坐標標記軸坐標標記ylabel 放置放置Y軸坐標標記軸坐標標記二維繪圖函數(shù)小結(jié)二維繪圖函數(shù)小結(jié)三、三維圖形vplot3 基本的三維圖形指令基本的三維圖形指令v調(diào)用格式：調(diào)用格式：vplot3(x,y,z) x,y,z是是長度相同的向量長度相同的向量vplot3(X,Y,Z) X,Y,Z是維數(shù)相同的矩陣是維數(shù)相同的矩陣vplot3(x,y,z,s) 帶開關(guān)量帶開關(guān)量vplot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2, )一、一、 plot3函數(shù)函數(shù)

33、三、三維圖形v二維圖形的所有基本特性對三維圖形全二維圖形的所有基本特性對三維圖形全都適用。定義三維坐標軸大小都適用。定義三維坐標軸大小v axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax )v grid on(off) 繪制三維網(wǎng)格繪制三維網(wǎng)格v text(x,y,z,string) 三維圖形標注三維圖形標注v 子圖和多窗口也可以用到三維圖形中子圖和多窗口也可以用到三維圖形中三、三維圖形v例：繪制三維螺旋曲線，其程序為例：繪制三維螺旋曲線，其程序為：vt=0:pi/50:10*pi;vy1=sin(t),y2=cos(t);vplot3(y1,y2,t);vtitle(he

34、lix),text(0,0,0,origin);vxlabel(sin(t),ylabel(cos(t),zlabel(t);vgrid;exno414三、三維圖形三維餅圖三維餅圖pie3(4 3 6 8 9)27%30%20%13%10%exno415三、三維圖形exno4151三維多邊形三維多邊形vfill3 = fill 三維多邊形的繪制和填色與二三維多邊形的繪制和填色與二維多邊形完全相同維多邊形完全相同v調(diào)用格式：調(diào)用格式：v fill3(x,y,z,s) 與二維相同與二維相同例：例： 用隨機頂點坐標畫出用隨機頂點坐標畫出5 5個粉色的三角形，并個粉色的三角形，并用黃色的表示頂點用黃色

35、的表示頂點y1=rand(3,5);y2=rand(3,5);y3=rand(3,5);fill3(y1,y2,y3,m);hold on;plot3(y1,y2,y3,yo)v二、二、mesh函數(shù)函數(shù)v mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細的三維曲面結(jié)構(gòu)圖時，可以通過繪制三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。三維曲面的網(wǎng)格圖最突出的優(yōu)點是：它較好地解決了實驗數(shù)據(jù)在三維空間的可視化問題。v函數(shù)格式函數(shù)格式：mesh(x,y,z,c)v 其中x，y控制X和Y軸坐標，矩陣z是由(x，y)求得Z軸坐標，(x,y,z)組成了三維空間的網(wǎng)格點；c用于控制網(wǎng)格點顏色。v 例：下列程序繪制三維網(wǎng)格曲面圖

36、v x=0:0.15:2*pi;v y=0:0.15:2*pi;v z=sin(y)*cos(x); 矩陣相乘v mesh(x,y,z);三、三維圖形三、三維圖形exno416三、三維圖形三、三維圖形0246802468-1-0.500.51三維網(wǎng)格圖三維網(wǎng)格圖三、三維圖形三、三維圖形vmesh 三維網(wǎng)線繪圖函數(shù)三維網(wǎng)線繪圖函數(shù)v調(diào)用格式：調(diào)用格式：v mesh(z) z為為nm的矩陣，的矩陣，x與與yv 坐標為元素的下標坐標為元素的下標v mesh(x,y,z) x,y,z分別為三維空分別為三維空v 間的坐標位置間的坐標位置例例 矩陣的三維網(wǎng)線圖矩陣的三維網(wǎng)線圖z=rand(6); 0.88

37、08 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 0.6288z=round(z) 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1

38、1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1mesh(z)；三、三維圖形三、三維圖形三、三維圖形三、三維圖形例：例：8階階hadamard矩陣的網(wǎng)線圖矩陣的網(wǎng)線圖v h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2v h8=h4 h4;h4 -h4v 1 1 1 1 1 1 1 1v 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1v 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1v 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1v 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1v 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1v 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1v 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1v

39、mesh(h8)三、三維圖形三、三維圖形0246802468-1-0.500.51三、三維圖形三、三維圖形v三、三、surf函數(shù)函數(shù)v surf用于繪制三維曲面圖，各線條之間的補面用顏色填充。surf函數(shù)和mesh函數(shù)的調(diào)用格式一致。v 函數(shù)格式: surf (x,y,z)v 其中x，y控制X和Y軸坐標，矩陣z是由x，y求得的曲面上Z軸坐標。v例：例：下列程序繪制三維曲面圖形vx=0:0.15:2*pi;vy=0:0.15:2*pi;vz=sin(y)*cos(x); 矩陣相乘vsurf(x,y,z);vxlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-label)

40、;vtitle(3-D surf);exno417三、三維圖形三、三維圖形0246802468-1-0.500.51x-axis3-D surfy-axisz-label三、三維圖形三、三維圖形v四、等高線圖四、等高線圖v等高線圖可通過函數(shù)等高線圖可通過函數(shù)contour3繪制繪制。v例：多峰函數(shù)例：多峰函數(shù)peaks的等高線圖的等高線圖vx,y,z=peaks(30);vcontour3(x,y,z,16);vxlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);vtitle(contour3 of peaks)exno418三、三維圖形三、三維圖形-3-

41、2-10123-202-10-50510z-axiscontour3 of peaksx-axisy-axis三、三維圖形三、三維圖形v等高線修飾等高線修飾v二維二維vcontour(Z,n)-繪制繪制n條等高線條等高線vC= contourc(Z,n)-計算計算n條等高線的坐標條等高線的坐標vClable(c)-給等高線加標注給等高線加標注v例、在二維平面上繪制例、在二維平面上繪制peaks函數(shù)的函數(shù)的10條等條等v 高線高線vcontour(peaks,10);vC=contourc(peaks,10);clabel(C)三、三維圖形三、三維圖形5101520253035404551015

42、202530354045 -5.22 -3.89 -2.56 -2.56 -1.23 -1.23 0.0996 0.0996 1.43 1.43 2.76 2.76 2.76 4.09 5.42 6.75三、三維圖形三、三維圖形五、視角修飾五、視角修飾(函數(shù)函數(shù)view(az,el)v az -方位角方位角；el - 俯視角俯視角v 省缺值為：省缺值為：az=-37.5; el=30v例。觀察不同視角的波峰圖形例。觀察不同視角的波峰圖形vz=peaks(40);vsubplot(2,2,1);mesh(z);vsubplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60);vsubpl

43、ot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0);vsubplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10);三、三維圖形三、三維圖形0204002040-10010az=-37.5,el=300204002040-10010az=-15,el=6002040-10-50510az=-90,el=00204002040-10010az=-7,el=-10三、三維圖形三、三維圖形MATLAB是以meshgrid配合與mesh或surf指令來繪圖。先要以meshgrid產(chǎn)生在x-y平面的二維的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，再以一組z軸的數(shù)據(jù)對應(yīng)到這個二維的網(wǎng)格，即可畫出三維的曲面。以下的例子可

44、說明上 述的繪圖過程。 x=-7.5:0.5:7.5; y=x; % 先產(chǎn)生x及y二個陣列 X,Y=meshgrid(x,y); % 再以meshgrid形成二維的網(wǎng)格數(shù)據(jù) R=sqrt(X.2+Y.2)+eps; % 加上eps可避免當R在分母時趨近零時會無法定義 Z=sin(R)./R; % 產(chǎn)生z軸的數(shù)據(jù) mesh(X,Y,Z) % 將z軸的變化值以網(wǎng)格方式畫出 surf(X,Y,Z) % 將z軸的變化值以曲面方式畫出 mesh(peaks) % 直接將以定義的peaks函數(shù)以網(wǎng)格方式畫出 title(Mesh plot of peaks)三、三維圖形三、三維圖形contour是將等值線

45、圖以二維圖表示，其語法有 幾個方式。一是contour(Z), contour(Z,n)，其中Z是一個二維矩陣，而 n為等值線的數(shù)目（如果不給即以自動方式 設(shè)定）。另一種語法則是將z軸的值對應(yīng)到指定的x,y軸的值，語法為contour(X,Y,Z),contour(X,Y,Z,n)，其中X,Y, Z代表x,y,z軸的數(shù)據(jù)。contour3則是將等值線以三維圖表示，其語法與contour類似，只是將對應(yīng)的關(guān)鍵字contour 改成contour3，其余部份相同。以下的例子可以比較contour, contour3圖示的不同： X,Y,Z=peaks; % x,y及z軸的數(shù)據(jù)由peaks函數(shù)定義 subplot(2,2,1) contour(Z,20) % 畫出peaks的Z軸二維等值線圖，20為等值線的數(shù)目 subplot(2,2,2) contour(X,Y,