第三章matlab二維繪圖

1、第三章第三章 matlab 繪圖繪圖 不僅能繪制幾乎所有的標(biāo)準(zhǔn)圖形，而不僅能繪制幾乎所有的標(biāo)準(zhǔn)圖形，而且其表現(xiàn)形式也是豐富多樣的。且其表現(xiàn)形式也是豐富多樣的。 matlab語言不僅具有高層繪圖能力，語言不僅具有高層繪圖能力，而且還具有底層繪圖能力而且還具有底層繪圖能力句柄繪句柄繪圖方法。圖方法。 在面向?qū)ο蟮膱D形設(shè)計基礎(chǔ)上，使得在面向?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。用戶可以用來開發(fā)各專業(yè)的專用圖形。3.1 二維繪圖二維繪圖一、二維曲線的繪制一、二維曲線的繪制plot 最基本的二維圖形指令最基本的二維圖形指令plot的功能：的功能： plot命令自動打開一個圖形窗口命

2、令自動打開一個圖形窗口Figure 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 根據(jù)圖形坐標(biāo)大小自動縮擴坐標(biāo)軸，將數(shù)據(jù)標(biāo)尺根據(jù)圖形坐標(biāo)大小自動縮擴坐標(biāo)軸，將數(shù)據(jù)標(biāo)尺及單位標(biāo)注自動加到兩個坐標(biāo)軸上，可自定坐標(biāo)及單位標(biāo)注自動加到兩個坐標(biāo)軸上，可自定坐標(biāo)軸，可把軸，可把x, y 軸用對數(shù)坐標(biāo)表示軸用對數(shù)坐標(biāo)表示plot的功能：的功能： 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，plot命令則清命令則清除當(dāng)前圖形，繪制新圖形除當(dāng)前圖形，繪制新圖形 可單窗口單曲線繪圖；可單窗口多曲線繪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；可多窗口圖；可單窗口多曲

3、線分圖繪圖；可多窗口繪圖繪圖 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 可給圖形加坐標(biāo)網(wǎng)線和圖形加注功能可給圖形加坐標(biāo)網(wǎng)線和圖形加注功能plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式 plot(x) 缺省自變量繪圖格式，缺省自變量繪圖格式，x為向量為向量, 以以x元素值為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)元素值為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)元素下標(biāo)為橫坐標(biāo)繪圖元素下標(biāo)為橫坐標(biāo)繪圖 plot(x,y) 基本格式，以基本格式，以y(x)的函的函數(shù)關(guān)系作出直角坐標(biāo)圖，如果數(shù)關(guān)系作出直角坐標(biāo)圖，如果y為為nm的矩陣，則以的矩陣，則以x 為自變量，作出為自變量，作出m條曲線條曲線 plot(x1,y1,x2,y2, ) 多條曲線多條曲線繪圖格式繪

4、圖格式plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式 plot(x,y,s) 選項格式，選項量字選項格式，選項量字符串符串s設(shè)定曲線顏色和繪圖方式，使用設(shè)定曲線顏色和繪圖方式，使用顏色字符串的前顏色字符串的前13個字母，如個字母，如 yellowyel表示等。表示等?；蚧騪lot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，)單窗口單曲線單窗口單曲線繪圖例例1：x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14 plot (x)例例2：x=0:pi/50:2*pi; y=cos(x)+i*sin(x); plot (y)例例3 在在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，繪制曲線 y=2e-0.5xcos(4x)程

5、序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot(x,y,r-* )單窗口多曲線繪圖單窗口多曲線繪圖例例4：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)例例 5：t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=cos(t);y3=cos(t+0.25);plot(t,y,y1,y2,y3)二、線條屬性的修改二、線條屬性的修改 plot 命令可以添加線條屬性參數(shù)來確

6、定命令可以添加線條屬性參數(shù)來確定: 線條的類型線條的類型. 線條的顏色線條的顏色. 線條的標(biāo)記（線條的標(biāo)記（markers）plot(x,y,s)圖形顏色、標(biāo)記和線型參數(shù)表圖形顏色、標(biāo)記和線型參數(shù)表色彩色彩字符字符所定所定顏色顏色線型線型字符字符線型線型格式格式標(biāo)記標(biāo)記符號符號數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)點形式形式標(biāo)記標(biāo)記符號符號數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)點形式形式y(tǒng)黃黃-實線（默實線（默認(rèn)）認(rèn)）.點點右三角形右三角形Plot命令的線型屬性修改命令的線型屬性修改 線型修改選項以字符串形式輸入線型修改選項以字符串形式輸入 plot（x,y,r） 顏色，線型，標(biāo)記可以以任何順序輸入顏色，線型，標(biāo)記可以以任何順序輸入 plot(x,

7、y,r-d)/plot(x,y,-r) 所有選項都是可選的，即所有選項都是可選的，即plot命令中可以同時含命令中可以同時含有一個、兩個或三個選項有一個、兩個或三個選項修改線型例子修改線型例子 x=1 2 3 5 7 7.5 8 10; y=2 6.5 7 7 5.5 4 6 8; plot(x,y)%藍色實線（默認(rèn)）藍色實線（默認(rèn)） 如何修改？如何修改？123456789102345678123456789102345678123456789102345678123456789102345678plot(x,y,r) 紅色實線紅色實線plot(x,y,-k) 黑色虛線黑色虛線.plot(x,

8、y,*) 用用“*”號標(biāo)記的點，中間無連號標(biāo)記的點，中間無連線線plot(x,y,g:d)菱形標(biāo)記的綠色點線菱形標(biāo)記的綠色點線三、圖形保持三、圖形保持 hold on/off命令命令Hold On:使當(dāng)前坐標(biāo)系和圖形保留使當(dāng)前坐標(biāo)系和圖形保留Hold Off:使當(dāng)前坐標(biāo)系和圖形不保留使當(dāng)前坐標(biāo)系和圖形不保留Hold :在兩種狀態(tài)之間進行切換在兩種狀態(tài)之間進行切換圖形保持例題圖形保持例題采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.

9、2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y1) hold on y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plot(x,y2); hold off四、圖形標(biāo)注四、圖形標(biāo)注 標(biāo)題（圖形名稱）標(biāo)題（圖形名稱） 坐標(biāo)軸標(biāo)題坐標(biāo)軸標(biāo)題 網(wǎng)格線網(wǎng)格線 文字注釋文字注釋81012141618202224020040060080010001200DISTANCE (cm)INTENSITY (lux)Light Intensity as a Function of DistanceComparison between theory and experiment.

10、TheoryExperimentPlot titley axislabelx axislabelTextTick-mark label二維繪圖的圖例標(biāo)注說明二維繪圖的圖例標(biāo)注說明Data symbolLegendTick-mark圖形標(biāo)注函數(shù)圖形標(biāo)注函數(shù) title(圖形名稱圖形名稱) xlabel(x軸標(biāo)題軸標(biāo)題) ylabel(y軸標(biāo)題軸標(biāo)題) text(x,y, 圖形說明圖形說明) legend(圖例圖例1, 圖例圖例2,)例：在例：在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y1=2e-0.5x和和y2=cos(4x)，并給圖形添加圖形標(biāo)注。并給圖形添加圖形標(biāo)注。程序如下：程序如下：x

11、=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title(x from 0 to 2pi); %加圖形標(biāo)題加圖形標(biāo)題xlabel(Variable X); %加加X軸說明軸說明ylabel(Variable Y); %加加Y軸說明軸說明text(0.8,1.5,曲線曲線y1=2e-0.5x);%指定位置添加圖形說明指定位置添加圖形說明text(2.5,1.1,曲線曲線y2=cos(4pix); legend(y1, y2) %加圖例加圖例TextPlot titlelegend五、坐標(biāo)控制坐標(biāo)控制axis函數(shù)的調(diào)用格

12、式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：axis equal：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。axis square：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省矩形缺省矩形)axis auto：使用缺省設(shè)置。：使用缺省設(shè)置。axis off：取消坐標(biāo)軸。：取消坐標(biāo)軸。axis on：顯示坐標(biāo)軸。：顯示坐標(biāo)軸。五、坐標(biāo)控制坐標(biāo)控制u坐標(biāo)邊框用線坐標(biāo)邊框用線 box on：使當(dāng)前坐標(biāo)框呈封閉形式：使當(dāng)前坐標(biāo)框呈封閉形式 box off：使當(dāng)前坐標(biāo)框呈開啟形式

13、：使當(dāng)前坐標(biāo)框呈開啟形式 box：在兩種狀態(tài)之間進行切換。：在兩種狀態(tài)之間進行切換。u坐標(biāo)網(wǎng)格線坐標(biāo)網(wǎng)格線 grid on：顯示網(wǎng)格線顯示網(wǎng)格線 grid off：不顯示網(wǎng)格線，：不顯示網(wǎng)格線， grid：在兩種狀態(tài)之間進行切換。：在兩種狀態(tài)之間進行切換。坐標(biāo)控制例題坐標(biāo)控制例題x=0:0.01:2*pi;y=sin(x);cos(x);plot(y)grid on; %加網(wǎng)格線加網(wǎng)格線box on; %加坐標(biāo)邊框加坐標(biāo)邊框axis equal %坐標(biāo)軸采用等刻度坐標(biāo)軸采用等刻度axis(-10,10,-5,5) %給定橫縱坐標(biāo)的最大值給定橫縱坐標(biāo)的最大值和最小值和最小值六、 fplot 繪制

14、函數(shù)圖函數(shù)繪制函數(shù)圖函數(shù)fplot函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： fplot(fname,lims,tol,選項選項)說明：說明： fname：函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)；：函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)；lims: x,y的取值范圍，的取值范圍，tol: 相對允許誤差，其系統(tǒng)默認(rèn)值為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認(rèn)值為2e-3。選項選項: 定義與定義與plot函數(shù)相同。函數(shù)相同。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。命令如下：命令如下：fplot(cos(tan(pi*x), 0,1,1e-4)七、圖形窗口的分割七、圖形窗口的分割subplot函數(shù)的調(diào)用格

15、式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：subplot(m,n,p) 該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成mn個繪圖區(qū)，個繪圖區(qū)，即每行即每行n個，共個，共m行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，且選擇第且選擇第p個繪圖區(qū)作為當(dāng)前活動區(qū)。在每個繪圖區(qū)作為當(dāng)前活動區(qū)。在每一個繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)系單獨繪制一個繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)系單獨繪制圖形。圖形。 例：分析下列程序繪制的曲線。例：分析下列程序繪制的曲線。x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x

16、2);y3=2+sin(x3);x=x1;x2;x3;y=y1;y2;y3;subplot(2,2,1),plot(x1,y1,r-*)subplot(2,2,2),plot(x2,y2,g-*)subplot(2,2,3),plot(x3,y3,k-*)subplot(2,2,4),plot(x,y)還可利用還可利用figure命令開新的圖形窗口命令開新的圖形窗口3.2 其他二維圖形其他二維圖形一、一、 其他坐標(biāo)系下的二維數(shù)據(jù)曲線圖其他坐標(biāo)系下的二維數(shù)據(jù)曲線圖1對數(shù)坐標(biāo)圖形對數(shù)坐標(biāo)圖形MATLAB提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)曲線提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：的函數(shù)，調(diào)用格式

17、為：semilogx(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,)semilogy(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,)loglog(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,) x=1:10; y=10*(x.2); subplot(2,2,1),plot(x,y),title(直角坐標(biāo)直角坐標(biāo)) subplot(2,2,2),loglog(x,y),title(雙對數(shù)雙對數(shù)) subplot(2,2,3),semilogx(x,y),title(x軸對數(shù)軸對數(shù)) subplot(2,2,4),semilogy(x,y),title(y軸對數(shù)軸對數(shù))例：例： 繪制繪

18、制y=10 x2的對數(shù)坐標(biāo)圖并與直角坐標(biāo)圖進行比較的對數(shù)坐標(biāo)圖并與直角坐標(biāo)圖進行比較。2極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：polar(theta,rho,選項選項) 其中其中theta為極坐標(biāo)極角，為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項的為極坐標(biāo)矢徑，選項的內(nèi)容與內(nèi)容與plot函數(shù)相似。函數(shù)相似。例：例： 繪制繪制r=sin(t)cos(t)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)點。的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)點。程序如下：程序如下：t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,-*);二、二、 二維統(tǒng)計分析圖二維統(tǒng)計分析圖 在在MATLAB中，二維統(tǒng)計分析圖形很多，常見的中，二維統(tǒng)計分析圖形很多，常見的有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：所采用的函數(shù)分別是：bar(x,y,選項選項)stairs(x,y,選項選項)stem(x,y,選項選項)fill(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,)例例3-14 分別以條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖形式分別以條形圖、階梯圖、桿圖和填充