第三章Matlab繪圖看就看

第3章

Matlab繪圖本章目錄3.1Matlab二維曲線繪圖3.2Matlab二維特殊圖形3.3Matlab空間曲線繪圖3.4Matlab空間曲面繪圖3.1Matlab二維曲線繪圖3.1.1基本繪圖指令plot

3.1.2基本繪圖控制參數(shù)3.1.3線型、定點(diǎn)標(biāo)記、顏色3.1.4圖形的標(biāo)注3.1.5一個(gè)圖形窗口多個(gè)子圖的繪制3.1.6繪制數(shù)值函數(shù)二維曲線的指令fplot3.1.7繪制符號(hào)函數(shù)二維曲線的指令ezplot3.1.1基本繪圖指令plot

常用形式：plot(y)plot(x,y)plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,…)功能：畫(huà)一條或多條折線圖。說(shuō)明：當(dāng)y是數(shù)值向量時(shí)，順序連接（i,y(i)）繪圖；當(dāng)y是數(shù)值矩陣時(shí)，Matlab為矩陣為每一列畫(huà)出一條折線，以矩陣y每列元素的相應(yīng)行下標(biāo)值為橫坐標(biāo)，以y的元素為縱坐標(biāo)繪圖。plot(y)例1：分別畫(huà)出向量[1,3,2,9,0.5]和[1,2,3;4,5,6;7,8,9]的折線圖。y=[1,3,2,9,0.5];plot(y)y=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];plot(y)功能：畫(huà)一條或多條折線圖。說(shuō)明：當(dāng)x,y都是長(zhǎng)度為n的數(shù)值向量時(shí)，plot(x,y)在坐標(biāo)系中順序地連接頂點(diǎn)(x(i),y(i))畫(huà)出一條折線圖;當(dāng)x是長(zhǎng)度為n的數(shù)值向量且y是n×m的數(shù)值矩陣時(shí)，該命令用向量x分別與矩陣y的每一列匹配，在同一坐標(biāo)系中繪出m條不同顏色的折線圖；當(dāng)x和y都是n×m的數(shù)值矩陣時(shí)，plot(x,y)分別用矩陣x的第i列與y的第i列匹配，在同一坐標(biāo)系中繪出m條不同顏色的折線圖。plot(x,y)例2：畫(huà)出函數(shù)在的圖形。x=-5:0.1:5;y=sin(x.^2);plot(x,y),gridon例3：畫(huà)出橢圓的曲線圖t=0:pi/50:2*pi;x=5*cos(t);y=2*sin(t);plot(x,y),gridon寫(xiě)成參數(shù)方程：例4：在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出和的圖形。x=-2*pi:pi/50:2*pi;y=[sin(x);cos(x)];plot(x,y),gridon功能：在同一圖形窗口畫(huà)出多條不同顏色曲線。說(shuō)明：曲線關(guān)系為plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,…)例5：在同一圖形窗口畫(huà)出三個(gè)函數(shù)x=-2:0.1:2;plot(x,cos(2*x),'.',x,x.^2,'k-.',x,x,'k')legend('cos(2x)','x^2','x')的圖形，。3.1.2基本繪圖控制參數(shù)圖形窗口figurefigure;figure(n);%打開(kāi)第n個(gè)圖形窗口清除圖形窗口clfclf;x=-2:0.1:2;plot(x,cos(2*x),'.',x,x.^2,'k-.',x,x,'k')clf控制分割線gridgrid在gridon與gridoff之間進(jìn)行切換gridon在圖中使用分隔線gridoff在圖中消隱分隔線圖形的重疊繪制holdhold在holdon與holdoff之間進(jìn)行切換holdon保留當(dāng)前圖形和它的軸，使此后圖形疊放在當(dāng)前圖形上holdoff返回Matlab的缺省狀態(tài)，此后圖形指令運(yùn)作將抹掉當(dāng)前窗中的舊圖形，然后畫(huà)上新圖形取點(diǎn)指令ginput說(shuō)明：是plot命令的逆命令，它的作用是在二維圖形中記錄下鼠標(biāo)所選點(diǎn)的坐標(biāo)值。ginput

可以無(wú)限制的選點(diǎn)，當(dāng)選擇完畢時(shí)，按Enter鍵結(jié)束命令。ginput(n)必須選擇n個(gè)點(diǎn)才可以結(jié)束命令。圖形放大指令zoomzoom在zoomon與zoomoff之間進(jìn)行切換zoomon使系統(tǒng)處于可放大狀態(tài)zoomoff使系統(tǒng)回到非放大狀態(tài)，但前面放大的結(jié)果不會(huì)改變zoomout使系統(tǒng)回到非放大狀態(tài)，并將圖形恢復(fù)原狀zoomxon

對(duì)x軸有放大作用zoomyon對(duì)y軸有放大作用例6：利用hold指令在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出如下兩條參數(shù)曲線，參數(shù)曲線方程為t=0:pi/50:2*pi;plot(cos(t),sin(t));holdon,plot(sin(t),sin(2*t),'r.')3.1.3線型、定點(diǎn)標(biāo)記、顏色命令形式：plot(x,’String’)plot(x,y,’String’)plot(x1,y1,’String1’,x2,y2,’String2’,…)顏色控制字符表數(shù)據(jù)點(diǎn)控制字符表線型控制字符表例：x=0:0.25:5;y1=x;y2=x.^2;y3=cos(x);y4=sin(x);plot(x,'yo')holdonplot(x,y1,'mx')plot(x,y2,'c+')plot(x,y3,'rs',x,y4,'gh')3.1.4圖形的標(biāo)注圖名標(biāo)注titletitle(’String’)功能：在當(dāng)前圖形的頂端加注文字String作為圖名。title(‘String’,’property’,…)功能：在當(dāng)前圖形的頂端加注文字String作為圖名，并且定義圖名所用字體、大小、標(biāo)注角度。坐標(biāo)軸標(biāo)注xlabel，ylabelxlabel(‘string’)功能：在當(dāng)前圖形的x軸旁邊加注文字內(nèi)容。ylabel(‘string’)功能：在當(dāng)前圖形的y軸旁邊加注文字內(nèi)容。zlabel(‘string’)功能：在當(dāng)前圖形的z軸旁邊加注文字內(nèi)容。圖形標(biāo)注text(x,y,‘String’)功能：適用于二維圖形，在點(diǎn)(x,y)上加注文字。text(x,y,z,‘String’)功能：適用于三維圖形，在點(diǎn)(x,y,z)上加注文字。gtext(‘String’)功能：在鼠標(biāo)指定位置上標(biāo)注。具體步驟：先利用鼠標(biāo)定位，再在此位置加注文字。該指令不支持三維圖形。圖例標(biāo)注legend形式：legend(‘string1’,’string2’,’string3’…)

功能：對(duì)當(dāng)前圖進(jìn)行圖例標(biāo)注。在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出兩個(gè)函數(shù)的圖形，自變量范圍為：，及5點(diǎn)。函數(shù)為紅色實(shí)線，函數(shù)為洋紅色虛線；并加注標(biāo)題、坐標(biāo)軸，對(duì)圖例進(jìn)行標(biāo)注。例7：建立命令文件exam31.m。clf;x=-2:0.1:2;y1=cos(2*x);y2=x;plot(x,y1,'r-',x,y2,'m--'),gridontitle('曲線y=cos(2x)與y=x及點(diǎn)圖')xlabel('x軸'),ylabel('y軸')x00=-2:2;y00=[1.5,1,0,0.56,-1.5];holdon,plot(x00,y00,'bp')legend('y=cos(2x)','y=x','5點(diǎn)圖')執(zhí)行命令文件exam31.m。例8：已知科學(xué)家在某海域觀察到海平面的年平均高度表如下，由表的數(shù)據(jù)繪制出二位數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，并畫(huà)出其折線圖。年份

12345678910111213海拔5.011.016.023.036.058.029.020.010.08.03.00.00.0年份141516171819202122232425海拔2.011.027.047.063.060.039.028.026.022.011.021.0x=1:25;y=[5,11,16,23,36,58,29,20,10,8,3,0,0,2,11,27,47,63,60,39,28,26,22,11,21]plot(x,y,'h',x,y,'r-')legend('點(diǎn)圖','折線圖')ylabel('海拔')xlabel('年份')3.1.5一個(gè)圖形窗口多個(gè)子圖的繪制命令形式：subplot(m,n,i)

功能：把圖形窗口分為m×n個(gè)子圖，并把第i個(gè)子圖當(dāng)作當(dāng)前圖形窗口。subplot('position',[left

bottemwidthheight])功能：在普通坐標(biāo)系中創(chuàng)建新的坐標(biāo)系，并且各個(gè)參數(shù)leftbottemwidthheight在0到1之間取值。例9：演示subplot指令對(duì)圖形窗的分隔。建立命令文件exam32.m。clf;x=-2:0.1:2;y1=x+sin(x);y2=sin(x)./x;y3=(1+x).^(1./x);subplot(2,2,1),plot(x,y1,'m.'),gridon,title('y=x+sinx')subplot(2,2,2),plot(x,y2,'rp'),grid

on,title('y=sinx/x')subplot('position',[0.2,0.05,0.6,0.45]),plot(x,y3),gridon,text(0,exp(1),'*')執(zhí)行命令文件exam32.m。3.1.6繪制數(shù)值函數(shù)二維曲線

的指令fplot命令形式：fplot(fun,[xmin,xmax],tol,n,‘linespec’…)功能：畫(huà)函數(shù)自變量在區(qū)間[xmin,xmax]的圖像。說(shuō)明：fun是函數(shù)名，可以是Matlab已有的函數(shù)，也可以是自定義的M函數(shù)，還可以是字符串定義的函數(shù)；[xmin,xmax]定義x的取值區(qū)間；tol是相對(duì)誤差，默認(rèn)值為2e-3；n+1是繪圖的最少點(diǎn)數(shù)；‘linespec’是線型設(shè)置。例10：分別利用指令plot與fplot繪制曲線在區(qū)間[-1，1]的圖像，并作比較。用plot指令畫(huà)圖。x=-1:0.1:1;y=sin(1./x);plot(x,y)用fplot指令畫(huà)圖。fplot('sin(1./x)',[-1,1])

3.1.7繪制符號(hào)函數(shù)二維曲線

的指令ezplot命令形式：ezplot(F,[xmin,xmax])功能：畫(huà)出符號(hào)函數(shù)F在區(qū)間[xmin,xmax]內(nèi)的圖像。說(shuō)明：F是符號(hào)函數(shù)并且只含有一個(gè)變量。如果區(qū)間[xmin,xmax]缺省，默認(rèn)區(qū)間為[-2pi,2pi]。例11：symstezplot('2/3*exp(-t/2)*cos(3/2*t)',[0,4*pi])繪制在[0,4π]間的圖形。3.2Matlab二維特殊圖形繪制二維圖形的指令函數(shù)名稱(chēng)功能函數(shù)名稱(chēng)功能barbarhbar3bar3hhistpiepie3fplotezplotgplotfill直方圖垂直的直方圖三維直方圖垂直的三維直方圖統(tǒng)計(jì)直方圖餅圖三維餅圖數(shù)值函數(shù)二維曲線符號(hào)函數(shù)二維曲線繪拓?fù)鋱D平面多邊形填色loglogsemilogxsemilogypolarstairsstempcolorareaerrorbarquiverribbon雙對(duì)數(shù)曲線x軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線y軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線極坐標(biāo)曲線階梯圖火柴棍圖偽彩圖面積圖誤差棒棒圖矢量場(chǎng)圖帶狀圖例11：練習(xí)指令bar,stairs,stem,pie,pie3,area。x=1:5;subplot(2,3,1),bar(x),title('直方圖')subplot(2,3,2),stairs(x),title('階梯圖')subplot(2,3,3),stem(x,'rp'),title('火柴棍圖')subplot(2,3,4),pie(x),title('餅圖'

)subplot(2,3,5),pie3(x),title('三維餅圖')subplot(2,3,6),area(x),title('面積圖')3.3Matlab空間曲線繪圖3.3.1三維空間曲線命令plot3

3.3.2坐標(biāo)軸的控制3.3.1三維空間曲線命令plot3

命令格式：plot3(x,y,z)plot3(x,y,z,’string’)plot3(x1,y1,z1,’string1’,x2,y2,z2,’string2’,…)說(shuō)明：當(dāng)x,y,z為長(zhǎng)度相同的向量時(shí)，plot3命令將繪得一條分別以向量x,y,z為x,y,z軸坐標(biāo)值的空間曲線。String用來(lái)控制曲線的顏色、線形和數(shù)據(jù)點(diǎn)。命令格式3是在同一圖形窗口畫(huà)多條空間曲線。畫(huà)出螺旋線與空間曲線例1：建立命令文件exam33.m。t1=0:pi/25:10*pi;x1=sin(t1);y1=cos(t1);z1=t1;subplot(1,2,1),plot3(x1,y1,z1,'r')title('螺旋線'),xlabel('x軸'),ylabel('y軸'),zlabel('z軸'