MATLAB試題講解(神級版本)

1、二維繪圖二維繪圖 1. 曲線數(shù)據(jù)準備曲線數(shù)據(jù)準備2. 指定圖形窗口和子圖位置指定圖形窗口和子圖位置3. 繪制圖形繪制圖形4. 設置坐標軸和圖形注釋設置坐標軸和圖形注釋5. 僅對三維圖形使用的著色和視點等設置僅對三維圖形使用的著色和視點等設置6. 圖形的精細修飾圖形的精細修飾7. 按指定格式保存或導出圖形按指定格式保存或導出圖形1. plot函數(shù)的基本用法函數(shù)的基本用法 MATLAB 7.3中最基本的繪圖函數(shù)是繪制中最基本的繪圖函數(shù)是繪制曲線函數(shù)曲線函數(shù)plot。plot(x,y) %繪制以繪制以x為橫坐標為橫坐標y為縱坐標的二維為縱坐標的二維曲線曲線說明：說明：x和和y可以是實數(shù)向量或矩陣，也

2、可以是可以是實數(shù)向量或矩陣，也可以是復數(shù)向量或矩陣。復數(shù)向量或矩陣。1)plot最簡單的形式是只包含最簡單的形式是只包含1個輸入?yún)?shù)：個輸入?yún)?shù)： plot(y) %繪制以繪制以y為縱坐標的二維曲線為縱坐標的二維曲線在這種情況下，當在這種情況下，當x是實向量時，以該向量元是實向量時，以該向量元素的下標為橫坐標，元素值為縱坐標畫出一條連素的下標為橫坐標，元素值為縱坐標畫出一條連續(xù)曲線，這實際上是在繪制折線圖。當續(xù)曲線，這實際上是在繪制折線圖。當x是實矩是實矩陣時，則按列繪制每列元素相對其下標的曲線，陣時，則按列繪制每列元素相對其下標的曲線，曲線條數(shù)等于曲線條數(shù)等于x的列數(shù)。當?shù)牧袛?shù)。當x是復數(shù)矩

3、陣的時候，是復數(shù)矩陣的時候，則按列分別以元素實部和虛部為橫、縱坐標繪制則按列分別以元素實部和虛部為橫、縱坐標繪制多條曲線。多條曲線。 例例1 繪制矩陣繪制矩陣y為為23的曲線圖的曲線圖 y=1 2 3;4 5 6; plot(y)y=1 2 3 4 5 6y是是23的矩陣，每的矩陣，每列畫一條曲線共列畫一條曲線共3條條，第一條線縱坐標，第一條線縱坐標畫的是畫的是1 4兩點。兩點。2）x和和y為向量或矩陣時的為向量或矩陣時的plot(x,y) plot(x,y) %繪制以繪制以x為橫坐標為橫坐標y為縱坐標的二維為縱坐標的二維曲線曲線當當plot(x,y)命令中的參數(shù)命令中的參數(shù)x和和y是向量或矩

4、陣時是向量或矩陣時，分別有以下幾種情況：，分別有以下幾種情況：nx是向量是向量y是矩陣時：是矩陣時：x的長度與矩陣的長度與矩陣y的行數(shù)或的行數(shù)或列數(shù)必須相等，如果列數(shù)必須相等，如果x的長度與的長度與y的每列元素個數(shù)的每列元素個數(shù)相等，向量相等，向量x與與y的每列向量畫一條曲線；如果的每列向量畫一條曲線；如果x的長度與的長度與y的每行元素個數(shù)相等，則向量的每行元素個數(shù)相等，則向量x與矩陣與矩陣y的每行向量對應畫一條曲線；如果的每行向量對應畫一條曲線；如果y是方陣，是方陣，x和和y的行數(shù)和列數(shù)都相等，則向量的行數(shù)和列數(shù)都相等，則向量x與矩陣與矩陣y的每的每列向量畫一條曲線。列向量畫一條曲線。nx是

5、矩陣是矩陣y是向量時：是向量時：y的長度必須等于的長度必須等于x的行數(shù)的行數(shù)或列數(shù)，繪制的方法與前一種相似?；蛄袛?shù)，繪制的方法與前一種相似。nx和和y都是矩陣時：都是矩陣時：x和和y大小必須相同，矩陣大小必須相同，矩陣x的每列與的每列與y的每列畫一條曲線。的每列畫一條曲線。例例2 繪制方波信號，如圖繪制方波信號，如圖3-4所示。所示。 x=0 1 1 2 2 3 3 4 4; y=1 1 0 0 1 1 0 1 1; plot(x,y)練習練習例例3 x是矩陣，分別繪制是矩陣，分別繪制x與與y1和和x與與y2的的曲線，已知曲線，已知y1是向量且長度與是向量且長度與x的行數(shù)相等的行數(shù)相等，y2是

6、矩陣且與是矩陣且與x尺寸相同，曲線分別如圖尺寸相同，曲線分別如圖3-6a和和3-6b所示。所示。 x=1:4;2:5;3:6 y1=1 2 3 % y1長度與長度與x的行數(shù)相等的行數(shù)相等 y2=1 1 1 1;2 2 2 2;3 3 3 3 %y2與與x尺尺 寸相同寸相同 plot(x,y1) plot(x,y2)程序分析：程序分析：左圖中左圖中x的每列為橫坐的每列為橫坐標，標，y1的所有元素為縱的所有元素為縱坐標。坐標。右圖是右圖是x和和y2的每列對的每列對應的應的4條曲線。條曲線。 x=1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6y1=1 2 3y2=1 1 1 1 2 2 2 2 3

7、3 3 3 2含多個輸入?yún)?shù)的含多個輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)函數(shù)含多個輸入?yún)?shù)的含多個輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)調用格式為：函數(shù)調用格式為：plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)其中其中X1和和y1,x2和和y2,xn和和yn分別組成一組向分別組成一組向量對，每一組向量對的長度可以不同。每一個向量對，每一組向量對的長度可以不同。每一個向量對可以繪制出一條曲線，這樣可以在同一坐標量對可以繪制出一條曲線，這樣可以在同一坐標內繪制出多條曲線。內繪制出多條曲線。例例4 x是行向量，使用是行向量，使用plot函數(shù)在同一窗口繪函數(shù)在同一窗口繪制制4條曲線。條曲線。x=1:10;y1=sin(x);y2=

8、10*sin(x);y3=20*sin(x);30*sin(x);plot(x,y1,x,y2,x,y3)曲線的曲線的線型線型、顏色顏色和和數(shù)據(jù)點形數(shù)據(jù)點形在在plot函數(shù)中還可以通過字符串參數(shù)來設置曲函數(shù)中還可以通過字符串參數(shù)來設置曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點形等，命令格式如下：線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點形等，命令格式如下：plot(x,y,選項選項)或或plot(x1,y1,選項選項1,x2,y2, 選項選項2,xn,yn,選項選項n)說明：選項為說明：選項為字符串字符串，設置曲線的線型、顏色，設置曲線的線型、顏色與數(shù)據(jù)點形等參數(shù)。與數(shù)據(jù)點形等參數(shù)。plot(x,y,ro-)1）線型選項（數(shù)據(jù)點間

9、連線）線型選項（數(shù)據(jù)點間連線）-實線實線 :虛線虛線 -.點劃線點劃線 -雙劃線雙劃線 2）顏色選項）顏色選項b藍色藍色,g綠色綠色,r紅色紅色,c紫色紫色,m品紅色品紅色,y黃色黃色,k黑色黑色,w白色白色3）標記符號選項（數(shù)據(jù)點型）標記符號選項（數(shù)據(jù)點型）.點點 o圓圈圓圈 x 叉號叉號 + 加號加號 * 星號星號 s方塊符方塊符 d菱形符菱形符 v朝下三角符號朝下三角符號 朝上三角符號朝上三角符號 朝右三角符號朝右三角符號 p五角星符五角星符 h六角星符六角星符例例5 在圖形中設置曲線的不同線型和顏在圖形中設置曲線的不同線型和顏色并繪制圖形，如圖色并繪制圖形，如圖3-11所示。所示。 x

10、=0:0.2:10; y=exp(-x); plot(x,y,ro-.) hold on z=sin(x); plot(x,z,m+:)1） 同一個窗口多個子圖同一個窗口多個子圖使用使用subplot函數(shù)建立子圖，函數(shù)建立子圖，subplot函數(shù)的命令函數(shù)的命令格式如下：格式如下：subplot(m,n,i)%將窗口分成將窗口分成(mn)幅子圖中，第幅子圖中，第i幅為當前圖幅為當前圖說明：說明：subplot中的逗號（中的逗號（,）可以省略；子圖的）可以省略；子圖的編排序號原則是：左上方為第編排序號原則是：左上方為第1幅，先從左向右后幅，先從左向右后從上向下依次排列，子圖彼此之間獨立。從上向下

11、依次排列，子圖彼此之間獨立。例例4-8 在同一個窗口中建立四個子圖，在子圖中在同一個窗口中建立四個子圖，在子圖中分別繪制分別繪制sin(x)、cos(x)、sin(2x)和和cos(2x)曲線，如曲線，如圖圖3-8所示。所示。 x=0:0.1:10; subplot(2,2,1)%第一行左圖第一行左圖 plot(x,sin(x) subplot(2,2,2) %第一行右圖第一行右圖 plot(x,cos(x) subplot(2,2,3) %第二行左圖第二行左圖 plot(x,sin(2*x) subplot(2,2,4) %第二行右圖第二行右圖 plot(x,cos(2*x)2）雙縱坐標圖）

12、雙縱坐標圖雙縱坐標圖是指在同一個坐標系中使用左雙縱坐標圖是指在同一個坐標系中使用左右兩個不同刻度的坐標軸。右兩個不同刻度的坐標軸。plotyy(x1,y1,x2,y2)%以左、右不同的縱軸繪制兩條曲線以左、右不同的縱軸繪制兩條曲線例例 在同一窗口下使用雙縱坐標繪制電動機在同一窗口下使用雙縱坐標繪制電動機的曲線，電磁轉矩的曲線，電磁轉矩m與轉速與轉速n隨電流隨電流ia而變化而變化。(m=0.6*ia,n=1500-15*ia)程序：程序：ia=0:0.5:80;m=0.6*ia;n=1500-15*ia; plotyy(ia,m,ia,n)程序分析：左邊縱坐標為程序分析：左邊縱坐標為m,范圍為范

13、圍為050；左邊縱坐標為；左邊縱坐標為n,范圍為范圍為02000。3） 同一窗口多次疊繪同一窗口多次疊繪使用使用hold命令可以保留原圖形，使多個命令可以保留原圖形，使多個plot函數(shù)在一個坐標系中不斷疊繪。函數(shù)在一個坐標系中不斷疊繪。hold on %使當前坐標系和圖形保留使當前坐標系和圖形保留hold off %使當前坐標系和圖形不保留使當前坐標系和圖形不保留hold %在以上兩個命令中切換在以上兩個命令中切換hold all %使當前坐標系和圖形保留使當前坐標系和圖形保留4.） 指定圖形窗口指定圖形窗口figure(n) %產生新圖形窗口產生新圖形窗口練習練習4.1.2 繪制圖形的輔助操

14、作 1. 圖形標注圖形標注 有關圖形標注函數(shù)的調用格式為：有關圖形標注函數(shù)的調用格式為： title(圖形名稱圖形名稱) 例例 title(示意圖示意圖) xlabel(x軸說明軸說明) 例例 xlabel(時間時間) ylabel(y軸說明軸說明) 例例 ylabel(里程里程) text(x,y,圖形說明圖形說明) 例例 text(2,3, t3) legend(圖例圖例1,圖例圖例2,，pos) 例例 legend (時間時間，里程里程,0)pos：0為取最佳位置，為取最佳位置，1為右上角（默認），為右上角（默認），2為為左上角，左上角，3為左下角，為左下角，4為右下角，為右下角，-1為

15、圖外右側。為圖外右側。例例 給以下程序產生的圖形加標注給以下程序產生的圖形加標注x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);所添加的程序：所添加的程序： 1.加圖形標題加圖形標題title(曲線及其包絡線曲線及其包絡線); 2.加加X和和Y軸說明軸說明 xlabel(independent variable X); ylabel(indepe

16、ndent variable Y); 3. 在指定位置添加圖形說明在指定位置添加圖形說明 text(2.8,0.5,包絡線包絡線); text(0.5,0.5,曲線曲線y); text(1.4,0.1,離散數(shù)據(jù)點離散數(shù)據(jù)點); 4. 加圖例加圖例 legend(包絡線包絡線,包絡線包絡線,曲線曲線y,離散離散數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)點)2. 設置坐標軸設置坐標軸繪制圖形時，繪制圖形時，MATLAB可以自動根據(jù)繪制曲線數(shù)據(jù)的范圍選擇合可以自動根據(jù)繪制曲線數(shù)據(jù)的范圍選擇合適當坐標刻度，使得曲線能夠盡可能清晰地顯示出來。一般情況下，適當坐標刻度，使得曲線能夠盡可能清晰地顯示出來。一般情況下，用戶不必選擇坐標軸的刻

17、度范圍。用戶不必選擇坐標軸的刻度范圍。函數(shù)的調用格式為：函數(shù)的調用格式為：axis(xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax)axis函數(shù)功能豐富，常用的用法還有：函數(shù)功能豐富，常用的用法還有：axis equal 縱、橫坐標軸采用等長刻度縱、橫坐標軸采用等長刻度axis square 產生正方形坐標系產生正方形坐標系(缺省為矩形缺省為矩形)axis auto 使用缺省設置使用缺省設置axis off 取消坐標軸取消坐標軸axis on 顯示坐標軸顯示坐標軸3. 分隔線和坐標框分隔線和坐標框grid on/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線

18、，不帶參數(shù)的grid命令在命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。兩種狀態(tài)之間進行切換。box on/off命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的box命令在兩命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。種狀態(tài)之間進行切換。hold on/off命令控制保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的命令控制保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold 命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。例例4.6 用圖形保持功能在同一坐標內繪制曲線用圖形保持功能在同一坐標內繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)及其包絡線，并加網(wǎng)格線。及其包絡線，并加網(wǎng)格線。 程序如下：程序如下：

19、 x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y1,b:); axis(0,2*pi,-2,2); %設置坐標設置坐標 hold on; %設置圖形保持狀態(tài)設置圖形保持狀態(tài) plot(x,y2,k); grid on; %加網(wǎng)格線加網(wǎng)格線 box off; %不加坐標邊框不加坐標邊框 hold off; %關閉圖形保持關閉圖形保持在在MATLAB 7.3的的Workspace窗口中，如果選窗口中，如果選擇了擇了Workspace窗口中的某窗口中的某個內存變量，單擊工具欄個內存變量，

20、單擊工具欄中的繪制列數(shù)據(jù)曲線按鈕中的繪制列數(shù)據(jù)曲線按鈕（Plot），出現(xiàn)下拉的菜單），出現(xiàn)下拉的菜單可以繪制各種不同的特殊可以繪制各種不同的特殊圖形。圖形。1. 柱狀圖柱狀圖柱狀圖常用于對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行顯示，便于觀察在一定時柱狀圖常用于對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行顯示，便于觀察在一定時間段中數(shù)據(jù)的變化趨勢，比較不同組數(shù)據(jù)集以及單個數(shù)據(jù)在間段中數(shù)據(jù)的變化趨勢，比較不同組數(shù)據(jù)集以及單個數(shù)據(jù)在所有數(shù)據(jù)中的分布情況，特別適用于少量且離散的數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)中的分布情況，特別適用于少量且離散的數(shù)據(jù)。bar(x,y,width,參數(shù)參數(shù)) %畫柱狀圖畫柱狀圖2. 桿圖桿圖stem函數(shù)函數(shù)將數(shù)據(jù)用一個垂直于橫軸的火柴棒表示

21、，火柴頭的小圓表將數(shù)據(jù)用一個垂直于橫軸的火柴棒表示，火柴頭的小圓表示數(shù)據(jù)點。示數(shù)據(jù)點。stem(x,y,參數(shù)參數(shù))%繪制火柴桿圖繪制火柴桿圖3.階梯圖階梯圖stairs函數(shù)函數(shù)stairs函數(shù)用于繪制階梯圖，命令格式如下：函數(shù)用于繪制階梯圖，命令格式如下：stairs(x,y,線型線型)%繪制階梯圖繪制階梯圖4.填充圖填充圖 fill(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,) 例例4.8 分別以條形圖、填充圖、階梯圖和桿圖分別以條形圖、填充圖、階梯圖和桿圖形式繪制曲線形式繪制曲線Y=2e-0.5x。 程序如下：程序如下： x=0:0.35:7; y=2*exp(-0.5*x); su

22、bplot(2,2,1);bar(x,y,g); title(bar(x,y,g);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,2);fill(x,y,r); title(fill(x,y,r);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,3);stairs(x,y,b); title(stairs(x,y,b);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,4);stem(x,y,k); title(stem(x,y,k);axis(0,7,0,2);1. 極坐標圖極坐標圖polar(theta,rho,參數(shù)參數(shù))%根據(jù)相角根據(jù)相角theta和離原點的距離和離原點

23、的距離rho繪制極繪制極 坐標圖坐標圖例例3-21 使用使用polar函數(shù)來繪制極坐標圖。函數(shù)來繪制極坐標圖。 theta=0:0.1:2*pi; r1=sin(theta); r2=cos(theta);%在極坐標中繪制兩條曲線在極坐標中繪制兩條曲線 polar(theta,theta,r1,r2,r)2. 對數(shù)坐標圖對數(shù)坐標圖對數(shù)坐標圖是指坐標軸的刻度不是線性刻度而對數(shù)坐標圖是指坐標軸的刻度不是線性刻度而是對數(shù)刻度，是對數(shù)刻度，semilogx和和 semilogy函數(shù)分別繪制函數(shù)分別繪制對對X軸和軸和Y軸的半對數(shù)坐標圖，軸的半對數(shù)坐標圖，loglog是雙對數(shù)坐是雙對數(shù)坐標圖。標圖。sem

24、ilogx(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制x為對數(shù)的多條曲線為對數(shù)的多條曲線semilogy(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制y為對數(shù)的多條曲線為對數(shù)的多條曲線loglog(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制x、y都為對數(shù)的多條曲線都為對數(shù)的多條曲線例例4-22 計算對數(shù)幅頻特性，橫坐標為計算對數(shù)幅頻特性，橫坐標為w按對數(shù)坐標，繪制半對數(shù)坐標如圖所示，按對數(shù)坐標，繪制半對數(shù)坐標如圖所示，繪制雙對數(shù)坐標圖如圖繪制雙對數(shù)坐標圖如圖3-25b所示。所示。 w=logspace(-1,2,10); Lw=-20*log10(

25、sqrt(0.05*w).2+1); semilogx(w,Lw) loglog(w,Lw)3. 對函數(shù)自適應采樣的繪圖函數(shù)對函數(shù)自適應采樣的繪圖函數(shù)fplot函數(shù)的調用格式為：函數(shù)的調用格式為： fplot(fname,lims,tol,選項選項)fplot函數(shù)可自適應地對函數(shù)進行采樣，能更好地反應函數(shù)可自適應地對函數(shù)進行采樣，能更好地反應函數(shù)的變化規(guī)律。函數(shù)的變化規(guī)律。fname為函數(shù)名，以字符串的形式出現(xiàn)。為函數(shù)名，以字符串的形式出現(xiàn)。lims為為x,y的取值范圍。的取值范圍。tol為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認值為為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認值為2e-3例例4.11 用用fplot函數(shù)繪制函

26、數(shù)繪制f(x)=cos(tan(x)的曲線。的曲線。 先建立函數(shù)文件先建立函數(shù)文件myf.m： function y=myf(x) y=cos(tan(pi*x); 再用再用fplot函數(shù)繪制函數(shù)繪制myf.m函數(shù)的曲線：函數(shù)的曲線： fplot(myf,-0.4,1.4,1e-4)5. 其他形式的圖形其他形式的圖形MATLAB提供的繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來表示提供的繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復數(shù)的相量圖等等。各元素占總和的百分比的餅圖、復數(shù)的相量圖等等。例例4.12 繪制圖形：繪制圖形：(1)某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)某次考試優(yōu)秀、良好

27、、中等、及格、不及格的人數(shù)分別為：分別為：7,17,23,19,5，試用餅圖作成績統(tǒng)計分析。，試用餅圖作成績統(tǒng)計分析。pie(7,17,23,19,5);title(餅圖餅圖);legend(優(yōu)秀優(yōu)秀,良好良好,中等中等,及格及格,不及格不及格);(2)繪制復數(shù)的相量圖：繪制復數(shù)的相量圖：3+2i、4.5-i和和-1.5+5i。程序如下：程序如下：compass(3+2i,4.5-i,-1.5+5i);title(相量圖相量圖);運行以下命令：運行以下命令： x=1 2 3;4 5 6; y=x+x*i plot(y)則在圖形窗口中繪制則在圖形窗口中繪制_條曲線。條曲線。 A. 3 B. 2

28、C. 6 D. 4A4.1.4特殊坐標軸圖形繪制特殊坐標軸圖形繪制4.2 三維繪圖三維繪圖1. 極坐標圖極坐標圖polar(theta,rho,參數(shù)參數(shù))%根據(jù)相角根據(jù)相角theta和離原點的距離和離原點的距離rho繪制極繪制極 坐標圖坐標圖例例3-21 使用使用polar函數(shù)來繪制極坐標圖。函數(shù)來繪制極坐標圖。 theta=0:0.1:2*pi; r1=sin(theta); r2=cos(theta);%在極坐標中繪制兩條曲線在極坐標中繪制兩條曲線 polar(theta,theta,r1,r2,r)2. 對數(shù)坐標圖對數(shù)坐標圖對數(shù)坐標圖是指坐標軸的刻度不是線性刻度而對數(shù)坐標圖是指坐標軸的刻

29、度不是線性刻度而是對數(shù)刻度，是對數(shù)刻度，semilogx和和 semilogy函數(shù)分別繪制函數(shù)分別繪制對對X軸和軸和Y軸的半對數(shù)坐標圖，軸的半對數(shù)坐標圖，loglog是雙對數(shù)坐是雙對數(shù)坐標圖。標圖。semilogx(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制x為對數(shù)的多條曲線為對數(shù)的多條曲線semilogy(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制y為對數(shù)的多條曲線為對數(shù)的多條曲線loglog(x1,y1,線型線型,x2,y2,線型線型,) %繪制繪制x、y都為對數(shù)的多條曲線都為對數(shù)的多條曲線例例4-22 計算對數(shù)幅頻特性，橫坐標為計算對數(shù)幅頻特性，橫坐標為w

30、按對數(shù)坐標，繪制半對數(shù)坐標如圖所示，按對數(shù)坐標，繪制半對數(shù)坐標如圖所示，繪制雙對數(shù)坐標圖如圖繪制雙對數(shù)坐標圖如圖3-25b所示。所示。 w=logspace(-1,2,10); Lw=-20*log10(sqrt(0.05*w).2+1); semilogx(w,Lw) loglog(w,Lw)3. 對函數(shù)自適應采樣的繪圖函數(shù)對函數(shù)自適應采樣的繪圖函數(shù)fplot函數(shù)的調用格式為：函數(shù)的調用格式為： fplot(fname,lims,tol,選項選項)fplot函數(shù)可自適應地對函數(shù)進行采樣，能更好地反應函數(shù)可自適應地對函數(shù)進行采樣，能更好地反應函數(shù)的變化規(guī)律。函數(shù)的變化規(guī)律。fname為函數(shù)名，

31、以字符串的形式出現(xiàn)。為函數(shù)名，以字符串的形式出現(xiàn)。lims為為x,y的取值范圍。的取值范圍。xmax xmin ymax ymin或或 xmax xmintol為為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認值為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認值為2e-3例例 用用fplot函數(shù)繪制函數(shù)繪制f(x)=cos(tan(x)的曲線。的曲線。 先建立函數(shù)文件先建立函數(shù)文件myf.m： function y=myf(x) y=cos(tan(pi*x); 再用再用fplot函數(shù)繪制函數(shù)繪制myf.m函數(shù)的曲線：函數(shù)的曲線： fplot(myf,-0.4,1.4,1e-4)4. 其他形式的圖形其他形式的圖形MATLAB提供的繪圖函

32、數(shù)還有很多，例如，用來表示提供的繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復數(shù)的相量圖等等。各元素占總和的百分比的餅圖、復數(shù)的相量圖等等。例例4.12 繪制圖形：繪制圖形：(1)某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)分別為：分別為：7,17,23,19,5，試用餅圖作成績統(tǒng)計分析。，試用餅圖作成績統(tǒng)計分析。pie(7,17,23,19,5);title(餅圖餅圖);legend(優(yōu)秀優(yōu)秀,良好良好,中等中等,及格及格,不及格不及格);(2)繪制復數(shù)的相量圖：繪制復數(shù)的相量圖：3+2i、4.5-i和和-1.5+5i。程序如下：程

33、序如下：compass(3+2i,4.5-i,-1.5+5i);title(相量圖相量圖);plot3(x,y,z,線型線型) %繪制三維曲線繪制三維曲線說明：說明：x，y，z必須是相同尺寸的數(shù)組，必須是相同尺寸的數(shù)組，當是向量時則繪制一條三維曲線，當是矩當是向量時則繪制一條三維曲線，當是矩陣時繪制多條曲線，三維曲線的條數(shù)等于陣時繪制多條曲線，三維曲線的條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。矩陣的列數(shù)。三維曲面圖包括三維網(wǎng)格圖和三維曲面圖，三維曲面三維曲面圖包括三維網(wǎng)格圖和三維曲面圖，三維曲面圖與三維曲線圖的不同是三維曲線圖是以線來定義而三圖與三維曲線圖的不同是三維曲線圖是以線來定義而三維曲面圖是以面來定義，因

34、此面上的點都要連接起來。維曲面圖是以面來定義，因此面上的點都要連接起來。步驟步驟1平面網(wǎng)格坐標矩陣的生成平面網(wǎng)格坐標矩陣的生成繪制繪制z=f(x,y)所代表的三維曲面圖，先要在所代表的三維曲面圖，先要在x-y平面選定一矩形區(qū)域，假定矩形區(qū)域平面選定一矩形區(qū)域，假定矩形區(qū)域D=a,bc,d,然后將然后將a,b在在x方向分成方向分成m份，將份，將c,d在在y方向分成方向分成n份份,由各劃分點分別作平行于兩由各劃分點分別作平行于兩坐標軸的直線，將區(qū)域坐標軸的直線，將區(qū)域D分成分成mn個小矩形，生個小矩形，生成代表每一個小矩形頂點坐標的平面網(wǎng)格坐標矩成代表每一個小矩形頂點坐標的平面網(wǎng)格坐標矩陣，最后利

35、用有關函數(shù)繪圖。陣，最后利用有關函數(shù)繪圖。(1)利用矩陣運算生成。利用矩陣運算生成。x=a:dx:b; y=(c:dy:d);%x:1xn,y:mx1X=ones(size(y)*x; %(mx1)*(1xn)=mxnY=y*ones(size(x);%(mx1)*(1xn)=mxn矩陣矩陣X的每一行都是向量的每一行都是向量x，行數(shù)等于向量，行數(shù)等于向量y的的元素的個數(shù)，矩陣元素的個數(shù)，矩陣Y的每一列都是向量的每一列都是向量y,列數(shù)等列數(shù)等于向量于向量x的元素的個數(shù)。于是，的元素的個數(shù)。于是，X和和Y相同位置上相同位置上的元素（的元素（X(i,j),Y(i,j)恰好是區(qū)域恰好是區(qū)域D的的(i,

36、j)網(wǎng)格點網(wǎng)格點的坐標。若根據(jù)每一個網(wǎng)格點上的的坐標。若根據(jù)每一個網(wǎng)格點上的x,y坐標求函坐標求函數(shù)值數(shù)值z，則得到函數(shù)值矩陣，則得到函數(shù)值矩陣Z.顯然，顯然，X,Y,Z各列或各列或各行所對應坐標，對應于一條空間曲線，空間曲各行所對應坐標，對應于一條空間曲線，空間曲線的集合組成空間曲面。線的集合組成空間曲面。(2)利用利用meshgrid函數(shù)生成。函數(shù)生成。 X,Ymeshgrid(x,y)%產生產生XY矩形網(wǎng)格矩形網(wǎng)格說明：說明：x和和y分別是有分別是有n個和個和m個元素的一維數(shù)組，個元素的一維數(shù)組，X和和Y都是都是nm的矩陣，每個（的矩陣，每個（X,Y）對應一個網(wǎng)格點；如果）對應一個網(wǎng)格點

37、；如果y省略，則省略，則X和和Y都是都是nn的矩陣。的矩陣。例例4.14 已知已知6x30，15y x=0:10; X,Y=meshgrid(x)%y省略則表示省略則表示x=y Z=X.2+Y.2; mesh(X,Y,Z)2) 三維曲面圖三維曲面圖三維曲面圖與網(wǎng)格圖相似，但不同的是網(wǎng)格三維曲面圖與網(wǎng)格圖相似，但不同的是網(wǎng)格圖中網(wǎng)格范圍內的區(qū)域為空白，而三維曲面圖圖中網(wǎng)格范圍內的區(qū)域為空白，而三維曲面圖則用顏色來填充。則用顏色來填充。surf(X,Y,Z,C)%繪制網(wǎng)格點數(shù)據(jù)對應的三維繪制網(wǎng)格點數(shù)據(jù)對應的三維曲面圖曲面圖3. 標準三維曲面標準三維曲面1)sphere函數(shù)的調用格式為：函數(shù)的調用格

38、式為： x,y,z=sphere(n) 該函數(shù)將產生該函數(shù)將產生(n+1)(n+1)矩矩陣陣x,y,z，采用這，采用這3個矩陣可以繪制出個矩陣可以繪制出圓心位于原點、半徑為圓心位于原點、半徑為1的單位球的單位球體。若在調用該函數(shù)時不帶輸出參體。若在調用該函數(shù)時不帶輸出參數(shù)，則直接繪制所需球面。數(shù)，則直接繪制所需球面。n決定決定了球面的圓滑程度，其缺省值為了球面的圓滑程度，其缺省值為20。若。若n值較小，則將繪制出多面體值較小，則將繪制出多面體表面圖。表面圖。 subplot(1,3,1)sphere;title(sphere)subplot(1,3,2)title(sphere) x,y,z=

39、sphere(100);mesh(x,y,z)title(n=100)subplot(1,3,3) x,y,z=sphere(5);mesh(x,y,z)title(n=5)2)cylinder函數(shù)的調用格式為：函數(shù)的調用格式為： x,y,z= cylinder(R,n)其中其中R是一個向量是一個向量,存放柱面各個層次上的半徑。例存放柱面各個層次上的半徑。例如如cylinder(3)生長一個圓柱，生長一個圓柱，cylinder(10,1)生成一個生成一個圓錐，而圓錐，而t=0:pi/100:4*pi;R=sin(t);cylinder(R,30)生成生成一個正弦型柱面。另外，生成矩陣的大小與一

40、個正弦型柱面。另外，生成矩陣的大小與R向量的向量的長度及長度及n有關。其余與有關。其余與sphere函數(shù)相同。函數(shù)相同。3)MATLAB還有一個還有一個peaks 函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，常用于三維曲面的演示。該函數(shù)可以用函數(shù)，常用于三維曲面的演示。該函數(shù)可以用來生成繪圖數(shù)據(jù)矩陣，矩陣元素由函數(shù)在矩形來生成繪圖數(shù)據(jù)矩陣，矩陣元素由函數(shù)在矩形區(qū)域區(qū)域3，33，3的等分網(wǎng)格點上的函數(shù)的等分網(wǎng)格點上的函數(shù)值確定。值確定。例如例如peaks(30)將生成一個將生成一個3030矩陣矩陣z，即分，即分別沿別沿x和和y方向將區(qū)間方向將區(qū)間-3,3等分成等分成29份，并計算份，并計算這些網(wǎng)格點上的函

41、數(shù)值。缺省的等分數(shù)是這些網(wǎng)格點上的函數(shù)值。缺省的等分數(shù)是48，即即p=peaks將生成一個將生成一個4949矩陣矩陣p。也可以根。也可以根據(jù)網(wǎng)格坐標矩陣據(jù)網(wǎng)格坐標矩陣x,y重新計算函數(shù)值矩陣。例如重新計算函數(shù)值矩陣。例如x,y=meshgrid(-5:0.1:5);z=peaks(x,y);條形圖、餅圖和填充圖等特殊圖形，它們還可以以條形圖、餅圖和填充圖等特殊圖形，它們還可以以三維形式出現(xiàn)，使用的函數(shù)分別是三維形式出現(xiàn)，使用的函數(shù)分別是bar3、pie3和和fill3。此外，還有三維曲面的等高線圖。等高線圖分二維和此外，還有三維曲面的等高線圖。等高線圖分二維和三維兩種形式，分別使用函數(shù)三維兩種

42、形式，分別使用函數(shù)contour和和contour3繪制繪制。 例例4.17 繪制多峰函數(shù)的等高線圖。繪制多峰函數(shù)的等高線圖。 程序如下：程序如下：x,y,z=peaks;contour3(x,y,z,12,k); %其中其中12代表高度的等級代表高度的等級數(shù)數(shù)xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(contour3 of peaks);4.2.3 其他三維圖形其他三維圖形 4.3.1 圖形的裁剪處理圖形的裁剪處理 MATLAB定義的定義的NaN常數(shù)常數(shù)(不定值不定值)可以用于表示那些不可可以用于表示那些不可使用的數(shù)據(jù)，利用這種特性

43、，可以將圖形中需要裁剪部分對應使用的數(shù)據(jù)，利用這種特性，可以將圖形中需要裁剪部分對應的函數(shù)值設置成的函數(shù)值設置成NaN，這樣在繪制圖形時，函數(shù)值為，這樣在繪制圖形時，函數(shù)值為NaN的部的部分將不顯示出來，從而達到對圖形進行裁剪的目的。分將不顯示出來，從而達到對圖形進行裁剪的目的。例例4.18 裁掉例裁掉例4.15三維曲面圖中三維曲面圖中z0.25部分。部分。 程序如下：程序如下： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); I,J=find(z0.25); for ii=1:length(I) z(I(ii),J(ii)=NaN; end su

44、rf(x,y,z);4.3.2 視點處理視點處理 MATLAB提供了設置視點的函數(shù)提供了設置視點的函數(shù)view。其調用格式為：。其調用格式為： view(az,el) 其中其中az為方位角，為方位角，el為仰角，它們?yōu)檠鼋?，它們均以度為單位。系統(tǒng)缺省的視點定義為均以度為單位。系統(tǒng)缺省的視點定義為方位角方位角-37.5,仰角仰角30。方位角是視點與原點連線在方位角是視點與原點連線在X-Y平面平面上的投影與上的投影與Y軸負方向形成的角度，正軸負方向形成的角度，正值表示逆時針，負值表示順時針。值表示逆時針，負值表示順時針。仰角又稱視角，它是視點與原點連線仰角又稱視角，它是視點與原點連線與與X-Y平面

45、的夾角，正值表示視點在平面的夾角，正值表示視點在X-Y平面上方，負值表示視點在平面上方，負值表示視點在X-Y平面平面上方，負值表示視點在上方，負值表示視點在X-Y平面下方。平面下方。例例4.19 從不同視點繪制多峰函數(shù)曲面。從不同視點繪制多峰函數(shù)曲面。 程序如下：程序如下： subplot(2,2,1);mesh(peaks); view(-37.5,30); %指定子圖指定子圖1的視點的視點 title(azimuth=-37.5,elevation=30) subplot(2,2,2);mesh(peaks); view(0,90); %指定子圖指定子圖2的視點的視點 title(azim

46、uth=0,elevation=90) subplot(2,2,3);mesh(peaks); view(90,0); %指定子圖指定子圖3的視點的視點 title(azimuth=90,elevation=0) subplot(2,2,4);mesh(peaks); view(-7,-10); %指定子圖指定子圖4的視點的視點 title(azimuth=-7,elevation=-10)4.3.3 色彩處理色彩處理 1. 顏色的向量表示顏色的向量表示 MATLAB除用字符表示顏色外，還可以用含有除用字符表示顏色外，還可以用含有3個元素的向量表示顏個元素的向量表示顏色。色。 RGB 顏色顏色

47、 字字 符符 0 0 1 藍色藍色 b 0 1 0 綠色綠色 g 1 0 0 紅色紅色 r 0 1 1 青色青色 c 1 0 1 品紅色品紅色 m 1 1 0 黃色黃色 y 0 0 0 黑色黑色 k 1 1 1 白色白色 w 0.5 0.5 0.5 灰色灰色 0.67 0 1 紫色紫色 1 0.5 0 橙色橙色1 0.62 0.40 銅色銅色0.49 1 0.83 寶石藍寶石藍2. 色圖色圖 色圖是色圖是m3 的數(shù)值矩陣，它的每一行是的數(shù)值矩陣，它的每一行是RGB三元組。色圖矩陣可以三元組。色圖矩陣可以人為地生成，也可以調用人為地生成，也可以調用MATLAB提供的函數(shù)來定義色圖矩陣。提供的函數(shù)

48、來定義色圖矩陣。 除除plot及其派生函數(shù)外，及其派生函數(shù)外，mesh、surf等函數(shù)均使用色圖著色。圖形窗等函數(shù)均使用色圖著色。圖形窗口色圖的設置和改變，使用函數(shù)：口色圖的設置和改變，使用函數(shù)： colormap(m) 其中其中m代表色圖矩陣。代表色圖矩陣。autumn 紅、黃濃淡色紅、黃濃淡色 bone 藍色淡濃顏色藍色淡濃顏色 colorcube 三濃淡多彩交錯色三濃淡多彩交錯色 cool 青、品紅濃淡色青、品紅濃淡色 copper 純銅色調線性濃淡色純銅色調線性濃淡色 flag 紅白藍黑交錯色紅白藍黑交錯色 gray 灰色調線性濃淡色灰色調線性濃淡色 hot 黑、紅、黃、白濃淡色黑、紅

49、、黃、白濃淡色 hsv 兩端為紅的飽和值色兩端為紅的飽和值色 jet 藍頭紅尾飽和值色藍頭紅尾飽和值色 lines 采用采用plot繪線色繪線色 pink 淡粉紅色圖淡粉紅色圖 prism 光譜交錯色光譜交錯色 spring 青、黃濃淡色青、黃濃淡色 summer 綠、黃濃淡色綠、黃濃淡色 winter 藍、綠濃淡色藍、綠濃淡色 white全白色全白色3. 三維表面圖形的著色三維表面圖形的著色 三維表面圖實際上就是在網(wǎng)格圖的每一個網(wǎng)格片三維表面圖實際上就是在網(wǎng)格圖的每一個網(wǎng)格片上涂上顏色。上涂上顏色。surf函數(shù)用缺省的著色方式對網(wǎng)格片著函數(shù)用缺省的著色方式對網(wǎng)格片著色。除此之外，還可以用色。

50、除此之外，還可以用shading命令來改變著色方式命令來改變著色方式。（1）shanding faceted命令：將每個網(wǎng)格片用其高命令：將每個網(wǎng)格片用其高度對應的顏色進行著色，但網(wǎng)格線仍保留著，其顏色度對應的顏色進行著色，但網(wǎng)格線仍保留著，其顏色是黑色。這是系統(tǒng)的缺省著色方式。是黑色。這是系統(tǒng)的缺省著色方式。（2）shading flat命令：將每個網(wǎng)格片用同一顏色命令：將每個網(wǎng)格片用同一顏色進行著色，且網(wǎng)格線也用同一顏色進行著色，從而使進行著色，且網(wǎng)格線也用同一顏色進行著色，從而使得圖形表面顯得更加光滑。得圖形表面顯得更加光滑。（3）shading interp 命令：在網(wǎng)格片內采用顏色插命令：在網(wǎng)格片內采用顏色插值處理，得出的表面圖顯得最光滑。值處理，得出的表面圖顯得最光滑。 例例4.20 3種圖形著色方式的效果展示。種圖形著色方式的效果展示。 程序如下：程序如下： z=peaks(20);colormap(copper); subplot(1,3,1);surf(z); subplot(1,3,2); surf(