第5章基本圖形處理功能

2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系1MATLAB程序設(shè)計

殷利平lpyin@2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系2第五章基本圖形處理功能本章內(nèi)容:介紹了二維和三維圖形的高層繪圖函數(shù)以及其他圖形控制函數(shù)的使用方法。在此基礎(chǔ)上，再介紹可以操作和控制各種圖形對象的低層繪圖操作。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系3第五章基本圖形處理功能§5.1二維、三維繪圖命令比較§5.2其他的二維繪圖操作§5.3與三維相關(guān)的操作命令§5.4圖形的控制與表現(xiàn)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系4第五章基本圖形處理功能

§5.1二維、三維繪圖命令比較

二維三維函數(shù)格式功能格式功能plotorplot3plot(y)plot(x1,y1,…)……plot3(x1,y1,z1,..)……plot(..,line,..)……plot3(..,line,..)……plot(..,’ProN’,’ProV’,…)……plot3(…,’ProN’,..’ProV’,..)……plot(…)……h(huán)=plot3(…)……2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系5第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

1、對數(shù)坐標(biāo)繪圖semilogx(x軸對數(shù))semilogy(y軸對數(shù))loglog(雙對數(shù))2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系6例5-1使用例5-1的數(shù)據(jù)繪制線性坐標(biāo)圖和3種對數(shù)坐標(biāo)圖。y=[00.62.358.311.71517.719.420]subplot(2,2,1)%創(chuàng)建第一個子圖plot(y)title('plot(y)')subplot(2,2,2)%創(chuàng)建第二個子圖semilogx(y)title('semilogx(y)')subplot(2,2,3)%創(chuàng)建第三個子圖semilogy(y)title('semilogy(y)')subplot(2,2,4)%創(chuàng)建第四個子圖loglog(y)title('loglog(y)')2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系7第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

2、極坐標(biāo)繪圖polar(theta,rho)polar(theta,rho,Linespace)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系8例5-2繪制函數(shù)y=cos2tcos2t的極坐標(biāo)圖形在命令窗口創(chuàng)建角度矢量t，以函數(shù)y=cos2tcos2t為半徑繪圖：>>t=0:.01:2*pi;>>polar(t,sin(2*t).*cos(2*t))2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系9第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(1)一組變量 ①如x是矢量，y是矩陣，plot(x,y)用不同的眼色圖線繪制y矩陣中各行或列對應(yīng)于x的曲線；如果y矩陣中行的長度與x矢量的長度相同matlab就以行數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；如果y矩陣中列的長度與x矢量的長度，則以列數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；如果y是一個行列均與x矢量的長度相等的方陣，則以每列作為一組繪圖數(shù)據(jù)。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系10例5-3當(dāng)x為矢量，y為矩陣是繪制多重曲線圖在命令窗口創(chuàng)建矢量x，然后創(chuàng)建函數(shù)矩陣y并繪圖:>>x=0:pi/50:2*pi;>>y(1,:)=sin(x);>>y(2,:)=0.6*sin(x);>>y(3,:)=0.3*sin(x);>>plot(x,y)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系11第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(1)一組變量

②如果x是矩陣，y是矢量，則按類似①的規(guī)則，這是將x中的每一行或列對應(yīng)于y進(jìn)行繪圖。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系12例5-4當(dāng)x為矩陣，y為矢量時繪制多重曲線圖>>x(1,:)=0:pi/50:2*pi;>>x(2,:)=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4;>>x(3,:)=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2;>>y=sin(x);>>plot(x,y)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系13第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(1)一組變量

③如果x,y是同樣大小的矩陣，則plot(x,y)繪出y中各列相應(yīng)于x中各列的圖形。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系14例5-5當(dāng)x和y為同樣大小的矩陣時，繪制多重曲線圖x(1,:)=0:pi/50:2*pi;x(2,:)=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4;x(3,:)=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2;y(1,:)=sin(x(1,:));y(2,:)=0.6*sin(x(1,:));y(3,:)=0.3*sin(x(1,:));plot(x,y)x=x';y=y';figure%創(chuàng)建新的圖形窗口plot(x,y)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系15第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(1)一組變量

④如果y是矩陣，則plot(y)繪制出y中各列相對于行號的圖形，對于n行矩陣，x軸的坐標(biāo)為[1:n]。總結(jié):對于x與y中有一個為矢量的情況，矢量的長度必須與矩陣中行或列的長度相等；對于x與y都是矩陣的情況，兩矩陣的行與列的長度必須都相等。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系16第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(2)一組變量plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)注釋把x1,y1對于x2,y2,…等的圖線繪在一個圖形上，而且采用不同的圖線表示。優(yōu)點是允許將不同大小的矩陣或矢量的圖形繪制在一幅圖形上。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系17例5-6使用多組變量，繪制多重曲線圖x1=0:pi/50:2*pi;%生成100個數(shù)據(jù)點x2=0:pi/30:2*pi;%生成60個數(shù)據(jù)點x3=0:pi/15:2*pi;%生成30個數(shù)據(jù)點y1=sin(x1);y2=0.6*sin(x2);y3=0.3*sin(x3);plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系18分析

與例5-3比較，兩個例子的差別在于數(shù)據(jù)是否在一個數(shù)組中以及數(shù)組長度的不同。 這兩種方法各有優(yōu)點，對于曲線較多或使用直接按數(shù)組計算得到的數(shù)據(jù)時適合用單數(shù)組繪圖。如果希望控制每條曲線的線型、顏色、標(biāo)記點等特征以及繪制不同矢量（矩陣）長度的數(shù)據(jù)時適用多組變量繪圖。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系19第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

3、多重曲線繪圖(3)雙Y軸繪圖★plotyy(x1,y1,x2,y2)★plotyy(x1,y1,x2,y2,’function’)★plotyy(x1,y1,x2,y2,’function1’,’function2’)★[Ax,H1,H2]=plotyy(…)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系20第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

4、圖線形式與顏色(1)形式——線繪圖方式、點繪圖方式線繪圖方式—將數(shù)據(jù)點用某種形式的線連接起來，在線繪圖方式中可以選擇線型。點繪圖方式—只把數(shù)據(jù)點用某種類型的標(biāo)記點繪制出來而不連接，在點繪圖方式只可以選擇標(biāo)記點的類型。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系21第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

4、圖線形式與顏色(1)形式——線繪圖方式、點繪圖方式★plot(x,y,‘—’)★plotyy(x1,y1,’:’,x2,y2,’*’)表曲線1表曲線22023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系22例5-7使用不同的線型繪圖

在命令窗口創(chuàng)建矢量t、y1、y2和y3，使用不同的線型繪圖

t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t); y2=sin(t-0.25); y3=sin(t-0.5); plot(t,y,'-',t,y2,'--',t,y3,':')2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系23例5-8使用不同的標(biāo)記點繪圖

在命令窗口創(chuàng)建矢量t和y，使用不同的標(biāo)記點繪圖

t=0:pi/20:2*pi; y=sin(t); y2=sin(t-0.25); y3=sin(t-0.5); plot(t,y,'o',t,y2,'*',t,y3,'+')2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系24第五章基本圖形處理功能

§5.2二維、三維繪圖命令比較

4、圖線形式與顏色(2)圖線的顏色★plot(x,y,‘r’)★plot(x,y,’g+’)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系25注釋在指定線型、顏色和標(biāo)記點三種屬性時應(yīng)注意：①3種屬性的符號必須放在同一個字符串中；②可以只指定其中一個屬性也可同時指定2－3個；③屬性的先后順序無關(guān)；④指定的屬性中同種屬性不能有兩個以上。 除此之外，還可以設(shè)置線的寬度、標(biāo)記點的邊緣顏色、填充顏色以及標(biāo)記點的大小等。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系26例5-9設(shè)置繪圖線的線型、顏色、寬度、標(biāo)記點的顏色及大小t=0:pi/20:pi;y=sin(4*t).*sin(t)/2;plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,...%設(shè)置線的寬度為2'MarkerEdgeColor','k',...%設(shè)置標(biāo)記點邊緣顏色為黑色'MarkerFaceColor','y',...%設(shè)置標(biāo)記點填充顏色為黃色'MarkerSize',10)%設(shè)置標(biāo)記點的尺寸為102023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系27第五章基本圖形處理功能

§5.2特殊圖形

1、條形圖bar(Y)bar3(Y)bar(x,Y)bar3(x,Y)bar(…,width)bar3(…,width)bar(…,’stytle’)bar3(…,’stytle’)barhbar3h2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系28第五章基本圖形處理功能

§5.2特殊圖形

2、餅圖pie(x)pie(X,explode)

3、其他圖形：直方圖、桿狀圖、階梯圖、彩色分散點圖等2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系29第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

1、三維繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生[x,y,z]=peaks(n)peaks(n)meshgrid2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系30第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

2、網(wǎng)格圖mesh(z)mesh(x,y,z)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系31例5-10繪制各種網(wǎng)格圖>>mesh(peaks(20));%…>>figure,meshc(peaks(20));%…>>p=peaks(30);>>p(20:23,9:15)=NaN*ones(4,7);%…>>figure,meshz(p);%…>>figure,waterfall(peaks(30));%…2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系32第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

3、著色表面圖surf(z)surf(x,y,z)surf(x,y,z,C)surf(..,’ProN’,’ProV’)surfc(…)h=surf(…)orh=surfc(…)2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系33例5-11教材“例5-38”例5-12教材“例5-39”例5-13教材“例5-40”2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系34第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

4、表面渲染

shadingflat

shadingfacefed

shadinginterp例5-14教材“例5-41”2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系35第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

5、透明處理hiddenoff例5-15教材“例5-42”2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系36第五章基本圖形處理功能

§5.3與三維相關(guān)的操作命令

6、顏色映射colormap(MAP)例5-16教材“例5-43”2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系37第五章基本圖形處理功能

§5.4圖形的控制與表現(xiàn)

1、圖形控制的函數(shù)與命令函數(shù)功能函數(shù)功能axis手動選擇坐標(biāo)軸范圍的比例clf清除圖形窗口ginput利用鼠標(biāo)的十字準(zhǔn)星輸入subplot繪子圖形2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系38第五章基本圖形處理功能

§5.4圖形的控制與表現(xiàn)

2、圖形窗口⊙創(chuàng)建圖形窗口figure(n)⊙繪子圖形subplot(m,n,p)例5-17教材“例5-45”2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系39第五章基本圖形處理功能

§5.4圖形的控制與表現(xiàn)

3、坐標(biāo)軸控制命令⊙a(bǔ)xisxy ⊙a(bǔ)xisequal⊙a(bǔ)xisoff ⊙a(bǔ)xisequare⊙a(bǔ)xison⊙a(bǔ)xis([xmin,xmax,ymin,ymax])例5-18教材“例5-47”例5-19教材“例5-48“2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系40第五章基本圖形處理功能

§5.4圖形的控制與表現(xiàn)

4、圖形標(biāo)注⊙title ⊙ztitle⊙xtitle ⊙text⊙ytitle ⊙getext⊙legend在圖形中加標(biāo)注方法很多：△使用圖形窗口中的Insert菜單；△屬性編輯器；△函數(shù)輸入法。2023/2/6南京信息工程大學(xué)物理系41第五章基本圖形處理功能