數(shù)據(jù)可視化即繪圖功能是matlab的一大特色人們往往很難直

1、數(shù)據(jù)可視化即繪圖功能是matlab的一大特色。人們往往很難直接從一大堆數(shù)據(jù)中體會(huì)到它的含義，用數(shù)據(jù)畫出圖形用視覺器官直接感受到數(shù)據(jù)的許多內(nèi)在本質(zhì)。matlab可以給出數(shù)據(jù)的二維、三維乃至四維圖形表現(xiàn)，通過對(duì)圖形線型、立面、色彩、渲染、光線、視覺等的控制可把數(shù)據(jù)的特性表現(xiàn)得淋漓盡致。第三章Matlab 數(shù)據(jù)可視化8/30/20221matlab提供了兩個(gè)層次上的圖形命令： 1、對(duì)圖形句柄進(jìn)行的低級(jí)圖形命令2、建立在低級(jí)圖形命令之上的高級(jí)圖形命令。8/30/202223.1、圖形窗口 圖形窗口是matlab的一個(gè)基本組成部分，當(dāng)執(zhí)行繪圖命令或函數(shù)后，matlab將自動(dòng)地將圖形畫在圖形窗口上。圖形窗

2、口的屬性由系統(tǒng)和matlab共同控制。 1、當(dāng)matlab上沒有打開圖形窗口的時(shí)候，圖形命令將自動(dòng)新建一個(gè)圖形窗口； 2、當(dāng)matlab存在多個(gè)圖形窗口時(shí)，matlab一般指定最后一個(gè)圖形窗口作為當(dāng)前的圖形輸出窗口。 3、函數(shù)figure可建立新的圖形窗口，并把新建的窗口指定為當(dāng)前圖形窗口。8/30/20223例：t=0:pi/20:2*pi;x,y=meshgrid(t);subplot(2,2,1)plot(sin(t),cos(t)axis equalsubplot(2,2,2)z=sin(2*x)+cos(2*y);plot(t,z)axis(0 2*pi -2 2)subplot(2

3、,2,3)z=sin(x).3.*cos(y);plot(t,z)axis(0 2*pi -1 1)subplot(2,2,4)z=sin(x).3-cos(y).3;plot(t,z)axis(0 2*pi -1 1)8/30/202243.2二維圖形繪制一、繪制簡(jiǎn)單的二維曲線plot函數(shù)，通過連折線的方式繪制二維圖形。其格式有（1）plot(x,y) x是矩陣，y是向量，以x的每一行為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)繪多條曲線 x是向量，y是矩陣（2）plot(y) 當(dāng)y為一向量時(shí)，它以y的序號(hào)作為X軸，按向量y的值繪制曲線。8/30/20225（3）plot(x,y1,opition,x,y2,opt

4、ion,) plot(x1,y1,opition,x2,y2,option,) opition控制每條線的屬性符號(hào)顏色符號(hào)線型格式符號(hào)線型格式 y m c r g b w k黃紅洋紅色青色紅色綠色藍(lán)色白色黑色。 x+*:-.-點(diǎn)圓叉號(hào)加號(hào)星號(hào)實(shí)線點(diǎn)線點(diǎn)劃線虛線v。*x+pentagramdiamondHexagramsquare圓圈星號(hào)叉號(hào)加號(hào)五角星六角星小矩形可以用1*3的向量任意指定r,g,b紅、綠、藍(lán)三種顏色8/30/20226例1：x=0:pi/30:2*pi;y1=sin(x);y2=sin(x+pi/2);plot(x,y1,r:,x,y2,m+)例2：x=0:pi/30:2*pi

5、;y1=sin(x);y2=sin(x+pi/2);plot(x,y1,r:,x,y2,m )line(0 8,0 0)8/30/20227 二、離散序列圖的繪制 stem(y) stem(x,y,opition) stem(x,y,filled)% Stem plot x = 0:0.1:4; y = sin(x.2).*exp(-x); stem(x,y)8/30/20228 三、二維圖形的修飾axisxlabelylabeltitlegridtextgtext1、坐標(biāo)軸的調(diào)整axis(xmin xmax ymin ymax)axis equal/on/off 等等（可以通過help查看）

6、2、標(biāo)識(shí)坐標(biāo)軸名稱xlabel(string)ylabel(string)grid on/offtitle(string)8/30/20229例：x=0:1/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,r-,x,y2,b:)grid on;xlabel(弧度值)ylabel(函數(shù)值)title(正弦曲線和余弦曲線)8/30/2022103、在圖形中加注文本標(biāo)注 *使用坐標(biāo)精確定位的方式text *使用鼠標(biāo)確定gtexttext(x,y,string,opition),option若為SC，則為相對(duì)坐標(biāo)，左下角為（0，0），右上角為（1，1）gtext(stri

7、ng)例：x=0:1/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,r-,x,y2,b:)xlabel(弧度值)ylabel(函數(shù)值)gtext(正弦曲線和余弦曲線)8/30/2022114、調(diào)整坐標(biāo)軸的狀態(tài) axis(string)string狀態(tài)為：Axis(x1,x2,y1,y2)按給定x、y軸的最大、小值生成坐標(biāo)Axis(auto)按X、Y軸的最大、小值生成坐標(biāo)Axis(square)將當(dāng)前圖形設(shè)置為正方形圖形Axis(equal)將X、Y軸的單位設(shè)置為相同Axis(normal) 關(guān)閉Axis(square) 、Axis(equal)的作用Axis(o

8、n) 打開網(wǎng)格線、XY軸用label命令添加的注釋Axis(off) 關(guān)閉網(wǎng)格線、XY軸用label命令添加的注釋，保留用text和gtext命令添加的文本8/30/202212例：t=0:1/100:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);plot(x,y);grid onAxis(square) %將X、Y軸坐標(biāo)軸長(zhǎng)度調(diào)整為正方形Axis(equal) %將X、Y軸坐標(biāo)軸刻度調(diào)整為一樣8/30/2022133、在圖形中加參考線line(X,Y)例：x=0:pi/30:2*pi;y1=sin(x);y2=sin(x+pi/2);plot(x,y1,r:,x,y2,m )line(0 8

9、,0 0)line(4,2;4,2,-1,1)8/30/2022143.3三維圖形的繪制一、三維折線及曲線的基本繪圖命令plot3(x1,y1,z1,option,x2,y2,z2,option,)例如：t=0:pi/50:8*pi;x=sin(t);y=cos(t);plot3(x,y,t);8/30/202215二、三維網(wǎng)格曲面的繪制1、柵格數(shù)據(jù)的產(chǎn)生X，Y=meshgrid(x,y)x,y為向量，產(chǎn)生過程：X：將x向量作為X的一個(gè)行向量復(fù)制length(y)次Y：將y向量作為Y的一個(gè)列向量復(fù)制length(x)次x=1 2 3 4 5;y=7 8 9;X,Y=meshgrid(x,y)X

10、=Y=1 2 3 4 57 7 7 7 71 2 3 4 5 8 8 8 8 81 2 3 4 5 9 9 9 9 98/30/202216例如：X,Y = meshgrid(-2:0.1:2);Z = X.*exp(-X.2-Y.2); plot3(X,Y,Z)grid on8/30/2022172、繪制三維網(wǎng)格曲面網(wǎng)格：把相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來形成網(wǎng)狀曲面Mesh(X，Y，Z)：建立網(wǎng)格圖Mesh(Z)：Z為m*n矩陣，柵格數(shù)據(jù) 點(diǎn)：x=1:n,y=1:m。Meshc: 生成具有基本等高線的網(wǎng)格圖Meshz: 生成帶有基準(zhǔn)平面的網(wǎng)格圖8/30/202218例如：x=-8:0.5:8;y=x;X

11、,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;Subplot(2,2,1)mesh(X,Y,Z)grid onaxis(-10 10 -10 10 -1 1)Subplot(2,2,2)meshc(X,Y,Z);Subplot(2,2,3)meshz(X,Y,Z)8/30/2022193、三維陰影曲面的繪制Surf：繪制帶陰影效果的三維曲面Surf(x,y,z)：與mesh命令相似，但各四邊形表示的顏色分布方式可以由shading來指定shading faceted帶有連接線（卻?。﹕hading flat去掉連接線，平滑當(dāng)前圖象的顏色 sh

12、ading interp去掉連接線，在各片間使用顏色插值，使得片與片之間以及片內(nèi)顏色過渡都很平滑8/30/202220例如：x=-8:0.5:8;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=2*sin(R)./R;Subplot(2,2,1)surf(X,Y,Z)grid onSubplot(2,2,2)surf(X,Y,Z)shading facetedSubplot(2,2,3)surf(X,Y,Z)shading flatSubplot(2,2,4)surf(X,Y,Z)shading interp8/30/2022213.4 圖形窗口的控制與

13、表現(xiàn)一、創(chuàng)建或打開圖形窗口figurefigure(n)clfcla 清除當(dāng)前坐標(biāo)二、圖形重疊hold on hold off8/30/202222例如：x=0:1/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x).*cos(x)plot(y1,b+)hold onplot(y2,mpentagram);plot(y3,kx)hold off8/30/202223三、圖形窗口分割subplot(m,n,k)從左到右，從上到下X,Y=meshgrid(-3:1/8:3);z=3*(1-X).2.*exp(-(X.2)-(Y+1).2).-10*(X/5-X.3-Y.5).*exp(-X.2-Y.2).-1/3*exp(-(X+1).2-Y.2);subplot(2,1,1)mesh(X,Y,z)subplot(2,1,2)surf(X,Y,z)shading interp8/30/2022243.、復(fù)數(shù)與繪圖復(fù)數(shù)繪圖當(dāng)用plot繪圖時(shí)，若自變量為復(fù)數(shù)時(shí)，有兩種不同的處