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文檔簡介

關于多元正態(tài)分布實驗課第一頁,共八十八頁,2022年,8月28日plot的調(diào)用格式plot(x)——缺省自變量繪圖格式,x為向量,以x元素值為縱坐標,以相應元素下標為橫坐標繪圖

plot(x,y)——基本格式,以y(x)的函數(shù)關系作出直角坐標圖,如果y為n×m的矩陣,則以x為自變量,作出m條曲線plot(x1,y1,x2,y2)——多條曲線繪圖格式第二頁,共八十八頁,2022年,8月28日plot(x,y,’s’)——開關格式,開關量字符串s設定曲線顏色和繪圖方式,使用顏色字符串的前1~3個字母,如

yellow—yel表示等?;騪lot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’,…)第三頁,共八十八頁,2022年,8月28日例1在0≤x≤2區(qū)間內(nèi),繪制曲線

y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)第四頁,共八十八頁,2022年,8月28日例2在[0,2*pi]用紅線畫sin(x),用綠圈畫cos(x).x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'r',x,z,’g0')解第五頁,共八十八頁,2022年,8月28日

MATLAB的繪圖允許用戶在一個圖形中繪制多條曲線,稱為圖形疊繪;也可以在一個圖形窗口中繪制多個完全獨立的子圖,稱為繪制子圖;

當進行相關圖形的比較或者是同類圖形的分析時,比較方便的方式是把若干圖形在同一個圖形窗口顯示出來。多圖形輸出方式第六頁,共八十八頁,2022年,8月28日

在已繪制的圖形上再次添加或刪減圖形,可調(diào)用hold函數(shù)——在一個坐標軸繪制多曲線:hold函數(shù)的調(diào)用格式和功能如下:hold:在圖形保功能保持和關閉狀態(tài)之間切換;holdon:啟動圖形保持功能,在原圖上再繪制的圖形將全添加到圖形窗口,并自動調(diào)整坐標軸范圍;holdoff:關閉圖形保持功能;圖形保持

(圖形疊繪)第七頁,共八十八頁,2022年,8月28日例將y=sin(x)、y=cos(x)分別用點和線畫出在

同一屏幕上。解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,z);

holdon;plot(x,y);第八頁,共八十八頁,2022年,8月28日第九頁,共八十八頁,2022年,8月28日同時繪制多個函數(shù)圖像

plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,...,xn,yn,sn)屬性選項可以省略等價于:holdonplot(x1,y1,s1)plot(x2,y2,s2)...plot(xn,yn,sn)第十頁,共八十八頁,2022年,8月28日單窗口多曲線分圖繪圖(繪制子圖)劃分繪圖區(qū)域subplot(m,n,p)將一個繪圖窗口分割成m*n

個子區(qū)域,并按行從左至右依次編號。p

表示第p

個繪圖子區(qū)域。第十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日

解:x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);z=cos(x);a=sin(x).*cos(x);b=sin(x)./(cos(x)+eps);subplot(2,2,1);plot(x,y);title('sin(x)')subplot(2,2,2);plot(x,z);title('cos(x)')subplot(2,2,3);plot(x,a);title('sin(x)cos(x)')subplot(2,2,4);plot(x,b);title('sin(x)/cos(x)')例將屏幕分割為四塊,分別畫出y=sin(x),z=cos(x),

a=sin(x)*cos(x),b=sin(x)/cos(x)。第十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日第十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日多窗口繪圖figure(n)—創(chuàng)建窗口函數(shù),n為窗口順序號;t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y)%自動出現(xiàn)第一個窗口figure(2)plot(t,y1)%在第二窗口繪圖figure(3)plot(t,y2)%在第三窗口繪圖第十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日設置曲線樣式

MATLAB提供了一些繪圖選項,用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點標記符號,可以組合用。

第十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日點和線的基本屬性plot(x,y,string)其中string是用單引號

括起來的字符串,用來指定圖形的屬性(點、線的形狀和顏色);>>x=[0:0.2:2*pi];>>plot(x,cos(x));>>plot(x,cos(x),’r+:’);>>plot(x,cos(x),’bd-.’);>>plot(x,cos(x),’k*-’);第十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日圖形的基本屬性第十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日圖形的其他屬性>>x=-pi:pi/10:pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,'rh:','linewidth',2,...'markeredgecolor','b',...'markerfacecolor','g')例:線條的粗細,字體大小,坐標軸屬性等。linewidth:指定線條的粗細markeredgecolor:指定標記的邊緣色markerfacecolor:指定標記表面的顏色第十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日圖形標注圖形標注有關圖形標注函數(shù)的調(diào)用格式為:title(圖形名稱)xlabel(x軸說明)ylabel(y軸說明)text(x,y,圖形說明)legend(圖例1,圖例2,…)第十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日例在0≤x≤2區(qū)間內(nèi),繪制曲線y1=2e-0.5x

和y2=cos(4πx),并給圖形添加圖形標注。程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title('xfrom0to2{\pi}');%加圖形標題xlabel('VariableX');%加X軸說明ylabel('VariableY');%加Y軸說明text(0.8,1.5,'曲線y1=2e^{-0.5x}');

%在指定位置添加圖形說明text(2.5,1.1,'曲線y2=cos(4{\pi}x)');legend(‘y1’,‘y2’)%加圖例第二十頁,共八十八頁,2022年,8月28日坐標控制axis函數(shù)的調(diào)用格式為:axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])axis函數(shù)功能豐富,常用的格式還有:axisequal:縱、橫坐標軸采用等長刻度。axissquare:產(chǎn)生正方形坐標系(缺省為矩形)。axisauto:使用缺省設置。axisoff:取消坐標軸。axison:顯示坐標軸。第二十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日

給坐標加網(wǎng)格線用grid命令來控制:

gridon/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線,不帶參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。給坐標加邊框用box命令來控制。boxon/off命令控制是加還是不加邊框線,不帶參數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)之間進行切換。第二十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日

例在同一坐標內(nèi),分別用不同線型和顏色繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx),標記兩曲線交叉點。程序如下:x=linspace(0,2*pi,1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);k=find(abs(y1-y2)<1e-2);%查找y1與y2相等點(近似相等)的下標第二十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日

例在同一坐標內(nèi),分別用不同線型和顏色繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx),標記兩曲線交叉點。

x1=x(k);

%取y1與y2相等點的x坐標

y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);

%求y1與y2值相等點的y坐標

plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');第二十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日

bar––––繪制直方圖

polar––––繪制極坐標圖

hist––––繪制統(tǒng)計直方圖

stairs––––繪制階梯圖

stem––––繪制火柴桿圖

rose––––繪制統(tǒng)計扇形圖

comet––––繪制彗星曲線第二十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日errorbar––––繪制誤差棒圖

compass––––復數(shù)向量圖(羅盤圖)feather––––復數(shù)向量投影圖(羽毛圖)quiver––––向量場圖

area––––區(qū)域圖

pie––––餅圖

convhull––––凸殼圖

scatter––––離散點圖第二十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日命令格式:

bar(x,y,選項)stairs(x,y,選項)stem(x,y,選項)fill(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)第二十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日

圖形函數(shù)繪圖的一般操作步驟第二十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日例用圖形表示(1)準備圖形數(shù)據(jù)>>x=-pi/2:.1:pi/2;>>y=cos(x)-sin(x);第二十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日(2)選擇圖形的顯示位置>>figure(6);subplot(3,2,5)第三十頁,共八十八頁,2022年,8月28日(3)調(diào)用繪圖指令并設置參數(shù)

此步是主要繪圖步驟,調(diào)用plot函數(shù)繪制圖形>>plot(x,y)(4)選擇線性和標記屬性>>plot(x,y,‘k-.*’)第三十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日(5)設置坐標范圍及網(wǎng)格線

完成基本繪制后,對圖形編輯,增強圖形可讀性;一般說來,需要設置坐標軸的刻度范圍和分隔線。

系統(tǒng)默認的坐標軸范圍是x,y∈[-2,2],且沒有網(wǎng)格線,將本例的x坐標軸和y坐標軸的范圍分別置為[-π,π],和[-4,4],且給坐標加上分隔線,可輸代碼:>>axis([-pi,pi,-4,4])gridon第三十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日(6)給圖形加注釋>>title(‘firstfigure’);xlabel(‘橫’);ylabel(‘縱’);

legend(‘y=cos(x)-sin(x)’);text(pi/2,-1,‘finalpoint’);第三十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日(7)圖形輸出

完成圖形的繪制和編輯后,需將圖形打印或是存放在其他文檔中,使用【file】菜單中的【saveas】選項,且可自行選擇需要保存的格式類型。第三十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日MATLAB提供了豐富的三維繪圖函數(shù)。雖然三維繪圖可以看成二維繪圖的拓展,但是三維圖形仍有其特殊之處:

如需要進行二維圖形所沒有的視角、光照及透明度的設置。空間三維作圖第三十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日生成坐標——[X,Y]=meshgrid(x,y)meshgrid——網(wǎng)線坐標值計算函數(shù)z=f(x,y)—根據(jù)x,y坐標找出z的高度一、生成坐標函數(shù)第三十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日

例:繪制z=x2+y2的三維網(wǎng)線圖形

x=-5:5;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y)

Z=X.^2+Y.^2

mesh(X,Y,Z)坐標矩陣坐標向量縱坐標矩陣繪圖函數(shù)第三十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日第三十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日二、三維曲線

plot3函數(shù),其調(diào)用格式為:plot3(x1,y1,z1,選項1,x2,y2,z2,選項2,…,xn,yn,zn,選項n)

其中,每一組x,y,z組成一組曲線的坐標參數(shù),選項的定義和plot函數(shù)相同。當x,y,z是同維向量時,則x,y,z對應元素構成一條三維曲線。當x,y,z是同維矩陣時,則以x,y,z對應列元素繪制三維曲線,曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。第三十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日plot3(x,y,z,s)

一條曲線

例在區(qū)間[0,10*pi]畫出參數(shù)曲線x=sin(t),y=cos(t),z=t.

解t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)

第四十頁,共八十八頁,2022年,8月28日

plot3(x,y,z)多條曲線例畫多條曲線觀察函數(shù)Z=(X+Y).^2.

其中x,y,z是都是m*n矩陣,其對應的每一列表示一條曲線.解x=-3:0.1:3;

y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;plot3(X,Y,Z)返回第四十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日

mesh(x,y,z)畫網(wǎng)格曲面

解x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;mesh(X,Y,Z)

例畫出曲面Z=(X+Y).^2在不同視角的網(wǎng)格圖.

三、繪制三維曲面第四十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日繪制等高線meshc>>[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>meshc(X,Y,Z)第四十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日繪制邊界面屏蔽

meshz>>[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8);>>r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;>>Z=sin(r)./r;>>

meshz(X,Y,Z)第四十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日例畫函數(shù)Z=(X+Y).^2的圖形.解x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;surf(X,Y,Z)shadingflat%將當前圖形變得平滑surf(x,y,z)畫出數(shù)據(jù)點(x,y,z)表示的曲面第四十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日-

曲面圖(surf函數(shù))是把網(wǎng)格圖(mesh函數(shù))表面的網(wǎng)格圍成的片狀區(qū)域用不同的色彩填充,而形成的彩色表面。

除了網(wǎng)格空檔被色彩填充之外,曲面圖與網(wǎng)格圖外觀是一樣的,但是前者更具立體感。

MATLAB中的surf函數(shù)專門用于繪制三維著色曲面圖.第四十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日mesh與surf的比較第四十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日surf——三維曲面繪圖函數(shù),與三維網(wǎng)線圖區(qū)別:網(wǎng)線圖:線條有顏色,空擋是黑色的(無顏色)曲面圖:線條是黑色的,空擋有顏色(把線條之間的空擋填充顏色,沿z軸按每一網(wǎng)格變化。第四十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日

[X,Y,Z]=peaks(30);surf(X,Y,Z)

peaks(n)產(chǎn)生一個凹凸有致的曲面,包含三個局部極大值和三個局部極小值,n越大,相鄰點間隔越小,圖形越平滑。第四十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日surfc(X,Y,Z)—帶等高線的曲面圖

[X,Y,Z]=peaks(30);surfc(X,Y,Z)第五十頁,共八十八頁,2022年,8月28日

surfl(X,Y,Z)——被光照射帶陰影的曲面圖[X,Y,Z]=peaks(30);surfl(X,Y,Z)第五十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日三維餅圖

pie3([43689])第五十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日

cylinde(r,n)—三維柱面繪圖函數(shù)

r為半徑;n為柱面圓周等分數(shù)例:繪制三維陀螺錐面t1=0:0.1:0.9;t2=1:0.1:2;r=[t1-t2+2];[x,y,z]=cylinder(r,30);surf(x,y,z);grid第五十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日為球面等分數(shù),缺省為20例:繪制三維球面[x,y,z]=sphere(30);surf(x,y,z);第五十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日四、圖形修飾方法圖形顏色的修飾colormap(MAP)——色圖設定函數(shù),MAP為m×3維色圖矩陣圖形顏色可根據(jù)需要任意生成,也可用matlab配備的色圖函數(shù)第五十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日matlab的色圖函數(shù):

hsv——飽和值色圖

gray——線性灰度色圖

hot——暖色色圖

cool——冷色色圖

bone——蘭色調(diào)灰色圖

copper——銅色色圖

pink——粉紅色圖

prism——光譜色圖

jet——飽和值色圖IIflag——紅、白、藍交替色圖第五十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日[X,Y,Z]=peaks(30);surf(X,Y,Z);colormap(hot)第五十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日shadingfaceted—網(wǎng)格修飾,缺省方式第五十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日shadingflat命令將每個網(wǎng)格片用同一個顏色進行著色,且網(wǎng)格線也用相應的顏色,從而使得圖形表面顯得更加光滑。

shadinginterp命令在網(wǎng)格片內(nèi)采用顏色插值處理,得出的表面圖顯得最光滑。第五十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日

shadingflat——去掉黑色線條,根據(jù)小方塊的值確定顏色第六十頁,共八十八頁,2022年,8月28日

shadinginterp——顏色整體改變,根據(jù)小方塊四角的值差補過度點的值確定顏色第六十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日[X,Y,Z]=peaks(30);surfl(X,Y,Z)

shadinginterp;colormap(cool);axisoff第六十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日peaks(30);colormap(hot);colorbar('horiz')figure(2);colormap(cool);第六十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日裁剪修飾——用于網(wǎng)線圖、曲面圖視角修飾——觀察不同角度的三維視圖其它修飾:

a.水線修飾

b.等高線修飾第六十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日裁減修飾p=peaks;p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30);surf(p)第六十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日p=peaks;p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30);mesh(peaks,p)第六十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日例:繪制三維曲面圖,并進行插值著色處理,裁掉圖中x和y都小于0部分。程序如下:[x,y]=meshgrid(-5:0.1:5);z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.^2+y.^2)/4);surf(x,y,z);shadinginterp;pause%程序暫停i=find(x<=0&y<=0);z1=z;z1(i)=NaN;surf(x,y,z1);shadinginterp;為了展示裁剪效果,第一個曲面繪制完成后暫停,然后顯示裁剪后的曲面。第六十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日第六十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日第六十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日第七十頁,共八十八頁,2022年,8月28日第七十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日

視角修飾(函數(shù)view(az,el))az----方位角;el----俯視角省缺值為:az=-37.5;el=30例。觀察不同視角的波峰圖形z=peaks(40);subplot(2,2,1);mesh(z);subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60);subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0);subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10);第七十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日第七十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日其它修飾:水線修飾(waterfall)waterfall(peaks(30))第七十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日偽彩色圖

pcolor——常用于以二維平面圖表現(xiàn)三維圖形的效果,用顏色表示三維圖形的高度。z=peaks(30)pcolor(z)第七十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日其它調(diào)用方式:axisauto自動模式,使得圖形的坐標滿足圖中的一切元素axisequal各坐標軸采用等長刻度axissquare使繪圖區(qū)域為正方形axison/off恢復/取消對坐標軸的一切設置axismanual以當前的坐標限制圖形的繪制(多圖時)……更多參見axis的聯(lián)機幫助坐標軸控制axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax])作用:控制坐標軸的顯示范圍坐標軸控制命令:

axis第七十

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