MATLAB第3章基本繪圖方法

第3章基本繪圖方法2023/2/412023/2/42第三章基本繪圖方法

繪制基本線性圖的函數(shù)表函

數(shù)

名功

能

描

述plot在x軸和y軸都按線性比例繪制二維圖形plot3在x軸、y軸和z軸都按線性比例繪制三維圖形loglog在x軸和y軸按對數(shù)比例繪制二維圖形semilogx在x軸按對數(shù)比例，y軸按線性比例繪制二維圖形semilogy在y軸按對數(shù)比例，x軸按線性比例繪制二維圖形plotyy繪制雙y軸圖形繪圖的一般步驟步

驟典

型

代

碼1.準(zhǔn)備繪圖數(shù)據(jù)x=0:0.2:12;y1=bessel(1,x);2.選擇一個窗口并在窗口中給圖形定位figure(1)，subplot(2,2,1)3.調(diào)用基本的繪圖函數(shù)h=plot(x,y1,x,y2,x,y3);4.選擇線型和標(biāo)記特性set(h,'LineWidth',2,{'LineStyle'},{'--';':';'-.'})5.設(shè)置坐標(biāo)軸的極限值、標(biāo)記符號和網(wǎng)格線axis([012-0.51])6.使用坐標(biāo)軸標(biāo)簽、圖例和文本對圖形進(jìn)行注釋xlabel('Time')ylabel('Amplitude')7.輸出圖形print-depsc-tiff-r200myplot2023/2/44一、直角坐標(biāo)中的兩維曲線plot(y)

以y的下標(biāo)作為x坐標(biāo)，以y值作為y坐標(biāo)。在這種情況下，當(dāng)x是實向量時，以該向量元素的下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)畫出一條連續(xù)曲線，這實際上是繪制折線圖。一、直角坐標(biāo)中的兩維曲線

plot(x,y)其中x和y為長度相同的向量，分別用于存儲x坐標(biāo)和y坐標(biāo)數(shù)據(jù)。數(shù)組x和y的長度應(yīng)匹配。每次繪制將清除以前的圖形。2023/2/45例

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)例

繪制曲線。程序如下：t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);2023/2/48圖形的標(biāo)注和圖例1、title(‘text’)%給圖形加上標(biāo)題2、xlabel(‘text’)%給X軸加上說明3、ylabel(‘text’)%給Y軸加上說明4、zlabel(‘text’)%給Z軸加上說明5、text(x,y,’string’)%在圖形指定位置加上說明6、gtext(‘string’)%利用鼠標(biāo)在圖形加上說明7、legend(‘string1’,’string2’,..)%給圖形加圖例8、legendoff%關(guān)閉圖例如：作y=sin(t)的二維圖形t=linspace(0,3*pi,200);y=sin(t);plot(t,y);title('y=sin(t)');xlabel('t/s');ylabel('y=sin(t)');text(3,0.4,'y=sin(t)');legend('y=sin(t)');gtext('y=sin(t)')2023/2/410二、線型、點型和顏色plot(x,y,’r:’)后面是顏色和線型標(biāo)識符顏色標(biāo)識符線型標(biāo)識符線型y黃.點S正方形標(biāo)記m品紅o圓圈D菱形標(biāo)記c青xX號^朝上三角形r紅++號V朝下三角形g綠-實線>朝右三角形b藍(lán)*星號<朝左三角形w白:虛號P五角星k黑-.點劃線H六角星--虛線none無符號標(biāo)記2023/2/411x1=0:0.2:3*pi;y1=repmat(1,size(x1));x2=0:0.2:3*pi;y2=repmat(2,size(x2));x3=0:0.2:3*pi;y3=repmat(3,size(x3));x4=0:0.2:3*pi;y4=repmat(4,size(x4));x5=0:0.2:3*pi;y5=repmat(5,size(x5));x6=0:0.2:3*pi;y6=repmat(6,size(x6));x7=0:0.2:3*pi;y7=repmat(7,size(x7));x8=0:0.2:3*pi;y8=repmat(8,size(x8));x9=0:0.2:3*pi;y9=repmat(9,size(x9));x10=0:0.2:3*pi;y10=repmat(10,size(x10));plot(x1,y1,'o',x2,y2,'*',x3,y3,'x',x4,y4,'+',x5,y5,':',x6,y6,'--',...x7,y7,‘-.’,x8,y8,‘.’,x9,y9,x10,y10);gridon2023/2/412三、多條曲線的繪制1、plot(x1,y1,x2,y2);2、plot(x1,y1,’r’,x2,y2);3、plot(x1,y1)

holdon%圖形保持plot(x2,y2,’r’)

holdoff%解除保持4、plot(t,[y1,y2,y3])%自動給顏色和線型。5、plotyy(x1,y1,x2,y2)%可畫2個不同縱坐標(biāo)的圖t=0:0.1:3*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'r-.',t,y2,'k');xlabel('t/s');ylabel('y1=sin(t),y2=cos(t)');title('y1=sin(t),y2=cos(t)');text(3,0.4,'y1=sin(t)');text(2,0,'y2=cos(t)');legend('y1=sin(t)','y2=cos(t)');2023/2/414四、屏幕控制與其他2維繪圖1.figure%打開圖形窗口2.figure(n)%打開指定圖形窗口3.close%關(guān)閉當(dāng)前圖形窗口4.closeall%關(guān)閉所有圖形窗口5.close(n)%關(guān)閉指定圖形窗口6.clf%清除窗口內(nèi)所有內(nèi)容2023/2/415subplot(m,n,p)%圖形分為mxn個子圖，并指定第p個。排號從左到右，從上到下。stem(t,y)%繪脈沖圖stairs(t,y)%繪階梯圖bar(t,y)%繪條形圖errorbar(t,y)%繪誤差條形圖hist(y)%繪直方圖fill(t,y,’r’)%繪填充圖如y=exp(-0.1t)*sin(t)t=0:0.3:4*pi;y=exp(-0.1*t).*sin(t);figure(3)plot(t,y,'k*');figure(4)subplot(2,2,1);stem(t,y,'k.');title('stem(t,y)');subplot(2,2,2);stairs(t,y,'b');title('stairs(t,y)');subplot(2,2,3);bar(t,y,'g');title('bar(t,y)');subplot(2,2,4);fill(t,y,'r');title('fill(t,y,''r'')');hist(y)t=0:0.1:4*pi;y=exp(-0.1*t).*sin(t);y1=5.*y.*sin(t);plotyy(t,y,t,y1);2023/2/418四、屏幕控制與其他2維繪圖(續(xù))pause%暫停gridon%增加網(wǎng)格gridoff%取消網(wǎng)格grid%乒乓增加和取消網(wǎng)格loglog%雙對數(shù)坐標(biāo)log10similogx%半對數(shù)坐標(biāo)，x軸半對數(shù)similogy%半對數(shù)坐標(biāo)，y軸半對數(shù)

polar(theta,rho)%極坐標(biāo)圖2023/2/419四、屏幕控制與其他2維繪圖(續(xù))23、虛數(shù)的繪圖---------Z為虛數(shù)

plot(Z)%實部為x坐標(biāo)，虛部為y軸

plot(t,Z)%虛部丟失axis([xmin,xmax,ymin,ymax])%定義坐標(biāo)axissquare%兩軸坐標(biāo)長度相等axisequal%兩軸坐標(biāo)刻度相同axistight%坐標(biāo)區(qū)域和圖形吻合axisauto：使用缺省設(shè)置。axisoff：取消坐標(biāo)軸。axison：顯示坐標(biāo)軸。set(gca,’xtick’,[-1,3,7,11])%在x軸指定處標(biāo)記刻度clear,clft=0:2*pi/99:2*pi;x=1.15*cos(t);y=3.25*sin(t); %y為長軸，x為短軸subplot(2,3,1);plot(x,y),axisnormal,gridon,title('NormalandGridon')subplot(2,3,2);plot(x,y),axisequal,gridon,title('Equal')subplot(2,3,3);plot(x,y),axissquare,gridon,title('Square')subplot(2,3,4);plot(x,y),axisimage,boxoff,title('ImageandBoxoff')subplot(2,3,5);plot(x,y),axisimagefill,boxofftitle('ImageandFill')subplot(2,3,6);plot(x,y),axistight,boxoff,title('Tight')其他二維圖形1．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)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：semilogx(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)semilogy(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)loglog(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)例繪制y=10x2的對數(shù)坐標(biāo)圖并與直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。2．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：polar(theta,rho,選項)其中theta為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。例

繪制r=sin(t)cos(t)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)點程序如下：t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,'-*');2023/2/424五、三維曲線和曲面plot3(x,y,z,’r’);%畫三維曲線Plot3(x1,y1,z1,’r’,x2,y2,z2,’b’)t=0:0.02*pi:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);plot3(x,y,z,'b-',x,y,z,'bd');view([-82,58]);boxonlegend('鏈','寶石');2023/2/4252023/2/426t=0:pi/50:10*pi;

plot3(sin(t),cos(t),t)

gridon

axissquare2023/2/427五、三維曲線和曲面（續(xù)）2.mesh(z)%畫三維網(wǎng)格曲線,z為x,y的函數(shù)

mesh(x,y,z)%常用畫三維網(wǎng)格曲線

mesh(x,y,z,’r’)%帶顏色的三維圖x=-8:0.5:8;y=x’;X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.*X+Y.*Y);Z=sin(R)./R;mesh(Z);2023/2/428五、三維曲線和曲面（續(xù)）3.surf(Z)%由多個小面組成表面視圖surf(x,y,z)surf(x,y,z,’r’)x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=abs(X)+abs(Y)+eps;Z=sin(R)./R;surf(Z);2023/2/429五、三維曲線和曲面（續(xù)）4.Meshgrid(x,y)%生成網(wǎng)格點坐標(biāo)函數(shù)x=-4:4;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;surf(X,Y,Z);colormap(hot)%Black-red-yellow-white顏色holdonstem3(X,Y,Z,'bo');2023/2/430五、三維曲線和曲面（續(xù)）5.view(方位角，俯仰角)%改變視角6.shadingflat%把曲面上的小格平滑掉shadinginterp%更平滑7.rotate3d%旋轉(zhuǎn)8.contour3(Z)%畫等高線9.meshc,surfc%帶等高線的三維作圖10.colormap(hot)%hot,cool,gray,copper,pink,jet,prism11.colorbar%畫彩色條12.hiddenoff%透視被疊壓的圖形

hiddenon%消隱被疊壓的圖形2023/2/431五、三維曲線和曲面（續(xù)）clear,clf[X0,Y0,Z0]=sphere(30); %產(chǎn)生單位球面的三維坐標(biāo)X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;

%產(chǎn)生半徑為2的球面的三維坐標(biāo)surf(X0,Y0,Z0); %畫單位球面shadinginterp %采用插補明暗處理holdon;mesh(X,Y,Z);colormap(hot);holdoff%采用hot色圖hiddenoff %產(chǎn)生透視效果axisequal,axisoff %不顯示坐標(biāo)軸

2023/2/432五、三維曲線和曲面（續(xù)）13.Moviein,getframe,movie%動畫axisequalM=moviein(16);forj=1:16plot(fft(eye(j+16)));M(:,j)=getframe;endmovie(M,30);14.alpha(v)%透明度控制v∈[0,1]clear;clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axisoffn=12;mmm=moviein(n); %預(yù)設(shè)畫面矩陣。fori=1:n rotate(h,[001],25); %使圖形繞z軸旋轉(zhuǎn)25度/每次

mmm(:,i)=getframe; %捕獲畫面。endmovie(mmm,5,10) %以每秒10幀速度，重復(fù)播放5次。六、特殊圖形的繪制條形圖和面積圖(BarandAreaGraphs)餅形圖(PieCharts)離散型數(shù)據(jù)圖方向和速度矢量圖形等高線的繪制(ContourPlots)（1）條形圖和面積圖條形圖和面積圖用于繪制向量和矩陣數(shù)據(jù)，這兩種圖形可以用來比較不同組數(shù)據(jù)的在總體數(shù)據(jù)中所占的比例，其中條形圖適于表現(xiàn)離散型數(shù)據(jù)，而面積圖適于表現(xiàn)連續(xù)型數(shù)據(jù)。函

數(shù)功

能

描

述bar繪制矩陣Y(m×n)各列的垂直條形圖，各條以垂直方向顯示barh繪制矩陣Y(m×n)各列的垂直條形圖，各條以水平方式顯示bar3繪制矩陣Y(m×n)各列的三維垂直條形圖，條以垂直方向顯示bar3h繪制矩陣Y(m×n)各列的三維垂直條形圖，各條以水平方式顯示area繪制向量的堆棧面積圖條形圖舉例集合式條形圖的繪制>>y=[12345678910]>>bar(y)（2）餅形圖在統(tǒng)計學(xué)中，人們經(jīng)常要用到餅形