MATLAB基礎(chǔ)及應用(第4版)3

MATLAB基礎(chǔ)及應用（第4版）主編：于潤偉第3章MATLAB繪圖本章要點二維圖形的繪制圖形的修飾與控制特殊二維圖形的繪制三維圖形的繪制3.1二維繪圖

一、二維繪圖

1．plot(x)

說明：x可以是向量或矩陣。2．plot(x，y)

說明：x，y可以是向量或矩陣。3．plot(x，y，’參數(shù)’)

說明：x，y可以是向量或矩陣，參數(shù)選項為一個字符串，決定二維圖形的顏色、線型及數(shù)據(jù)點的圖標。4．plot(x1,y1,‘參數(shù)1’，x2,y2,‘參數(shù)2’，…)

說明：可以用同一函數(shù)在同一坐標系中畫多幅圖形，x1，y1確定第一條曲線的坐標值，參數(shù)1為第一條曲線的選項參數(shù)；x2，y2為第二曲線的坐標值，參數(shù)2為第二條曲線的選項參數(shù)；其他圖形以次類推。二、圖形修飾

1．坐標軸的調(diào)整（1）坐標軸比例控制函數(shù)：axis（[xminxmaxyminymax]）說明：將圖形的x軸范圍限定在[xminxmax]之間，y軸的范圍限定在[yminymax]之間。MATLAB繪制圖形時，按照給定的數(shù)據(jù)值確定坐標軸參數(shù)范圍。（2）坐標軸特性控制函數(shù)：axis（‘控制字符串’）說明：控制字符串根據(jù)如表所示的功能控制圖形。字符串函數(shù)功能字符串函數(shù)功能auto自動設(shè)置坐標系（默認）：xmin=min(x)、xmax=max(x)、ymin=min(y)、ymax=max(y)ij使用矩陣坐標系。即：坐標原點在左上方，x坐標從左向右增大，y坐標從上向下增大square將圖形設(shè)置為正方形圖形xy使用笛卡兒坐標系equal將圖形的x，y坐標軸的單位刻度設(shè)置為相等on打開所有軸標注、標記和背景normal關(guān)閉axis(square)和axis(equal)函數(shù)的作用off關(guān)閉所有軸標注、標記和背景（3）坐標刻度標示函數(shù)：set(gca，‘xtick’，標示向量)set(gca，‘ytick’，標示向量)說明：按照標示向量設(shè)置x，y軸的刻度標示。函數(shù)：set(gca，‘xticklabel’，‘字符串|字符串…’)set(gca,‘yticklabel’,‘字符串|字符串…’)說明：按照字符串設(shè)置x，y軸的刻度標注。4．文字標示有關(guān)圖形的標題、坐標軸標注等圖形文字標識類函數(shù)如下：函數(shù)：title（‘字符串’）說明：圖形標題。函數(shù)：xlabel（‘字符串’）說明：x軸標注。函數(shù)：ylabel（‘字符串’）說明：y軸標注。函數(shù)：text（x，y，‘字符串’）說明：在坐標（x，y）處標注說明文字。函數(shù)：gtext（‘字符串’）說明：用鼠標在特定處標注說明文字。3．圖例注解

函數(shù)：legend（字符串1，字符串2，…，參數(shù)）說明：此函數(shù)在圖中開啟一個注解視窗，依據(jù)繪圖的先后順序，依次輸出字符串對各個圖形進行注解說明。如字符串1表示第一個出現(xiàn)的線條，字符串2表示第二個出現(xiàn)的線條，參數(shù)字符串確定注解視窗在圖形中的位置，其含義如下表所示。參數(shù)含義參數(shù)含義0盡量不與數(shù)據(jù)沖突，自動放置在最佳位置3放置在圖形的左下角1放置在圖形的右上角（默認）4放置在圖形的右下角2放置在圖形的左上角-1放置在圖形視窗外右邊三、圖形控制

1．圖形的保持函數(shù)：holdon說明：保持當前圖形及軸系的所有特性函數(shù)：holdoff說明：解除圖形保持2．網(wǎng)格控制函數(shù)：gridon說明：在所畫的圖形中添加網(wǎng)格線函數(shù)：gridoff說明：在所畫的圖形中去掉網(wǎng)格線3．圖形窗口的分割函數(shù)：subplot(m，n，p)說明：將當前窗口分割成m×n個小區(qū)域，并指定第p個區(qū)域為當前的繪圖區(qū)域。區(qū)域的編號原則是“先上后下，先左后右”。4．圖形的填充函數(shù)：fill(x，y，‘顏色參數(shù)’)說明：在由數(shù)據(jù)所構(gòu)成的多邊形內(nèi)，用所指定的顏色填充。如果該多邊形不是封閉的，則用初始點和終點的連線將其封閉。顏色參數(shù)三維控制符同plot函數(shù)。3.2特殊二維圖形繪圖

一、特殊坐標二維圖形

函數(shù)名稱命令格式說明對數(shù)坐標圖形semilogx(x，y，參數(shù))繪制半對數(shù)坐標圖形，其中橫軸取以10為底的對數(shù)坐標，縱軸為線性坐標。對x，y的要求與plot函數(shù)相同semilogy(x，y，參數(shù))繪制半對數(shù)坐標圖形，其縱軸取以10為底的對數(shù)坐標，橫軸為線性坐標。對x，y的要求與plot函數(shù)相同loglog(x，y，參數(shù))繪制坐標軸都取以10為底的對數(shù)坐標圖形。對x，y的要求與plot函數(shù)相同極坐標圖形polar(theta，radius，參數(shù))函數(shù)繪制相角為theta、半徑為radius的極坐圖形。相角為弧度制二、特殊二維圖形

函數(shù)名稱命令格式說明繪圖函數(shù)fplot（‘x’,[min,max]）x為函數(shù)名。用來繪制給定函數(shù)x在區(qū)間[min,max]內(nèi)的變化圖形餅圖pie(x,參數(shù))若x為向量，繪制x的每一元素占全部向量元素總和的百分比圖形；若x為矩陣，繪制x的每一元素占全部矩陣元素總和的百分比的圖形。參數(shù)表示某元素對應的扇塊是否從整個餅圖中分離出來，若為零，表示不分離；非零，則分離出來。參數(shù)向量維數(shù)應與x相同條形圖bar(x，參數(shù))繪制垂直方向的條形圖。若x為向量，則以其元素序號為橫坐標，以元素為縱坐標繪圖。若x為矩陣，同時參數(shù)字符串為group或缺省，則以行號為橫坐標，每列元素為縱坐標繪圖；若參數(shù)字符串為stack，則以列號為橫坐標，以列向量的累加值為縱坐標，繪制分組式條形圖；若參數(shù)為數(shù)字，則給定線條的寬度，缺省值為0.8，若大于1，則條形圖重疊barh(x，參數(shù)，)水平方向的條形圖。與垂直方向條形圖函數(shù)用法相同梯形圖stairs(x)x為向量。繪制以x向量序號為橫坐標，以x向量的各個對應元素為縱坐標的梯形圖stairs(x,y)x，y均為向量。繪制以x向量的各個對應元素為橫坐標，以y向量的各個對應元素為縱坐標的梯形圖概率分布hist(y,x)x，y均為向量。繪制y在以x為中心的區(qū)間中分布個數(shù)的條形圖原子向量compass(x)x為向量。繪制相對于原點的向量圖compass(x,y)以復數(shù)坐標系的原點為起點，繪制出有箭頭的一組復數(shù)向量，其中向量x表示復數(shù)的實部，向量y表示復數(shù)的虛部水平向量feather(x)x，y均為向量。與compass函數(shù)的用法相同，兩者的區(qū)別是起點不同，compass函數(shù)起始于坐標原點，feather函數(shù)起始于向量各元素的序號feather(x,y)3.3三維圖形一、三維數(shù)據(jù)的產(chǎn)生1．peaks函數(shù)用于創(chuàng)建雙峰函數(shù)和用雙峰函數(shù)繪圖。函數(shù)：[x，y，z]=peaks(n)說明：x、y、z均為n×n的方陣。其中x的每一列的元素都相同，每一行的元素均是在[-3，3]區(qū)間內(nèi)的n等分；y的每一行的元素都相同，每一列的元素均是在[-3，3]區(qū)間內(nèi)的n等分；n的缺省值為49。2．meshgrid函數(shù)按指定方式創(chuàng)建網(wǎng)格矩陣。函數(shù)：[X，Y]=meshgrid(a,b)說明：將等長度向量a，b，轉(zhuǎn)換為二維網(wǎng)格數(shù)據(jù)，再以一組z軸的數(shù)據(jù)對應到這個二維網(wǎng)格，即可得到三維數(shù)據(jù)。二、三維曲線圖

MATLAB提供了plot3函數(shù)繪制三維曲線圖形。該函數(shù)將繪制二維圖形的函數(shù)plot的特性擴展到了三維空間，其功能和使用方法類似于繪制二維圖形的函數(shù)。其格式為：plot3(x1，y1，z1，‘參數(shù)1’，x2，y2，z2，‘參數(shù)2’，…)1．矢量曲線圖如果x，y和z是同樣長度的矢量，則繪制出一條在三維空間貫穿的曲線。2．矩陣曲線圖如果x，y和z是m×n的矩陣，則繪制出m條三維空間曲線。三、三維曲面圖形

函數(shù)名稱命令格式說明三維網(wǎng)格曲面mesh(x，y，z，c)mesh(x，y，z)mesh(z，c)mesh(z)當x，y為n×m矩陣時，且x矩陣的所有行向量相同、y矩陣的所有列向量相同時，mesh函數(shù)將自動執(zhí)行meshgrid(x，y)，將x，y轉(zhuǎn)換為三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)矩陣。z和c分別為m×n矩陣，c表示網(wǎng)格曲面的顏色分布，若省略，則網(wǎng)格曲面的顏色亮度與z方向上的高度值成正比。x，y若均為省略，則三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)矩陣取值x=1：n，y=1：m帶等高線的三維網(wǎng)格曲面meshc(x，y，z，c)mesh(x，y，z)meshc(z，c)meshc(z)繪制有等高線（XY平面）的三維網(wǎng)格曲面。這些函數(shù)類似于mesh函數(shù)，不同的是該函數(shù)還在XY平面上繪制曲面在Z軸方向上的等高線帶底座的三維網(wǎng)格曲面meshz(x，y，z，c)meshz(x，y，z)meshz(z，c)meshz(z)繪制帶有底座的三維網(wǎng)格曲面。這些函數(shù)類似mesh函數(shù)，不同的是該函數(shù)還在XY平面上繪制曲面的底座填充顏色的三維網(wǎng)格曲面surf(x，y，z，c)surf(x,y,z)surf(z，c)surf(z)函數(shù)mesh繪制連接三維空間的一些四邊形所構(gòu)成的曲面，該曲面只有四邊形的邊用某種顏色繪出，四邊形的內(nèi)部是透明的。surf函數(shù)繪制的曲面也由一些四邊形所構(gòu)成，不同的是四邊形的邊是黑色的，其內(nèi)部用不同的顏色填充3.4圖形交互式編輯MATLAB圖形窗口不僅僅是一個被動的顯示窗口，而且是一個可以對圖形進行編輯的交互式操作界面，允許用戶直接在圖形上標記字符、直線或箭頭，甚至可以直接繪圖。3.4.1圖形編輯工具單擊F