MATLAB程序語言設(shè)計龍佳樂五邑大學(xué)信息學(xué)院Longjiale_528@126.com第三講MATLAB圖形繪制基本技術(shù)3.1MATLAB基本二維圖形繪制3.2plot命令使用3.4二維曲線的標注3.3loglog、semilogx、semilogy、polar3.5二維圖形坐標軸的控制3.6其他類型的MATLAB二維圖形繪制3.7隱函數(shù)繪圖3.8MATLAB簡單三維圖形繪制3.9圖形的可視化編輯3.10例子與習(xí)題3.1MATLAB基本二維圖形繪制在MATLAB中函數(shù)曲線的繪制變得非常得簡單，最基本的函數(shù)是plot函數(shù)，二維圖形繪制函數(shù)可用helpgraph2d列出主要函數(shù)，見下表。plot基本的線性坐標繪圖loglogX－Y軸雙Log坐標繪圖semilogxX軸Log、Y軸線性坐標繪圖semilogyX軸線性、Y軸Log坐標繪圖polar極坐標圖plotyy左右兩邊都有坐標軸的函數(shù)曲線繪制3.2plot命令的使用MATLAB最基本的圖形曲線繪制命令是plot函數(shù)，而loglog、semilogx和semilogy的用法是一樣的，下面詳細介紹plot的用法。plot的基本用法有plot(x,y)基本的X—Y二維圖形曲線繪制其中x,y是x,y兩軸數(shù)據(jù)向量plot(x,y,s)s為字符串，定義曲線的一些屬性，其他同上一用法plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,…)同時繪制多條曲線，每條曲線由（x,y,s)定義3.2plot命令的使用例子：正弦曲線繪制>>t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y)3.2plot命令的使用例子：多條曲線繪制

t=0:0.1:2*pi;y=[sin(t);cos(t)];plot(t,y)3.2plot命令的使用例子：兩邊都有坐標軸曲線繪制>>t=0:0.1:2*pi;plotyy(t,sin(t),t,0.01*cos(t))3.2plot命令的使用其他繪圖選項（即字符串s的使用）s由下表中一列或兩列或三列中屬性定義組成，如s=‘-.g’曲線線型曲線顏色標記符號選項意義選項意義選項意義選項意義選項意義‘-’實線‘b’藍色‘c’藍綠色‘*’星號‘pentagram’五角星‘--’虛線‘g’綠色‘k’黑色‘.’點號‘o’圓圈‘:’點線‘m’紅紫色‘r’紅色‘x’叉號‘square’?‘-.’點劃線‘w’白色‘y’黃色‘v’?‘diamond’

‘none’無線用一個1X3向量任意指定［r,g,b］紅綠藍三原色‘^’?‘hexagram’六角星‘>’?‘<’?3.2plot命令的使用例子>>t=0:0.1:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t).*cos(t);>>plot(t,y1,'-',t,y2,':',t,y3,'x')3.2plot命令的使用例子>>t=0:0.1:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t).*cos(t);>>plot(t,y1,'-g',t,y2,':m',t,y3,'xk')3.2plot命令的使用例子在同一坐標內(nèi)，分別用不同的線型和顏色繪制曲線標記兩曲線交叉點。區(qū)間[0,2*pi]>>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（近似點）的下標>>x1=x(k);>>y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%求y1與y2值相等的點的y坐標>>plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp')3.3二維曲線的標注繪制完曲線后，MATLAB還允許用戶使用它提供的一些圖形修改函數(shù)來進一步修飾畫出的圖形，標注一些文字信息。二維圖形曲線的標注主要用到下表所示的函數(shù)。title(string)標注圖形標題xlabel(string)標注X軸標題ylabel(string)標注Y軸標題text標注文字gtext(string)用鼠標標注文字legend標注圖例3.3二維曲線的標注>>t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y);>>title('SineWaveCurve:Title');>>xlabel('TimeAxis:Xlabel');>>ylabel('FunctionValue:Ylabel');例子如果要標注怎么辦？>>text(1,-0.6,'sin({\omega}t+{\theta})')使用LaTeX格式的控制字符3.3二維曲線的標注text(x,y,’string’)在（x,y)處標注文字‘string’gtext(‘string’)用鼠標指定位置標注文字>>t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y);>>text(1,0,'Textannotation');>>gridon3.3二維曲線的標注legend(‘string1’,‘string2’,‘string3’,…)將用指定的文字標注在當前圖形上作為圖例說明legend(…,Pos)將圖例說明標在指定位置:0=Automatic"best"placement(leastconflictwithdata)1=Upperright-handcorner(default)2=Upperleft-handcorner3=Lowerleft-handcorner4=Lowerright-handcorner-1=Totherightoftheplot3.3二維曲線的標注x=0:.2:12;plot(x,bessel(1,x),x,bessel(2,x),x,bessel(3,x));legend('First','Second','Third');legend('First','Second','Third',-1)例子在同一坐標區(qū)間[0,2*pi]內(nèi)，分別用不同的線型和顏色繪制曲線標記兩曲線交叉點。>>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（近似點）的下標>>x1=x(k);>>y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%求y1與y2值相等的點的y坐標>>plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp')>>title('xfrom0to2{\pi}')>>xlabel('variableX')>>ylabel('variableY')>>text(0.8,1.5,'曲線y1=0.2e^{-0.5x}cos(4{\pi}x)')>>text(4.5,0.3,'曲線y2=2e^{-0.5x}cos({\pi}x)')>>legend('y_{1}','y_{2}','y_{3}')3.4loglog、semilogx、semilogy、polar例子t=0:0.1:6*pi;r=abs(cos(t/3))*100+1;loglog(t,r)3.4loglog、semilogx、semilogy、polar例子>>t=0:0.1:6*pi;r=abs(cos(t/3))*100+1;semilogx(t,r)3.4loglog、semilogx、semilogy、polar例子>>t=0:0.1:6*pi;r=abs(cos(t/3))*100+1;semilogy(t,r)3.4loglog、semilogx、semilogy、polar例子>>t=0:0.1:6*pi;r=cos(t/3)+1/9;polar(t,r)3.5二維圖形坐標軸的控制MATLAB還提供有一些函數(shù)給用戶來控制圖形的坐標軸，主要有下表所示的函數(shù)。axis控制坐標軸尺度zoom放大鏡grid控制x,y軸上的網(wǎng)格box坐標軸外框hold控制是否在當前圖上畫曲線axes在任意位置創(chuàng)建坐標軸subplot在一幅圖上創(chuàng)建多幅子圖3.5二維圖形坐標軸的控制axis命令的用法見下表axis（［xmin,xmax,ymin,ymax］坐標限設(shè)為［xmin,xmax,ymin,ymax］axisauto自動設(shè)置坐標軸的范圍axismanual固定坐標軸范圍，holdon后續(xù)圖用同樣坐標范圍axistight坐標范圍設(shè)為數(shù)據(jù)的上下限axisij（x,y）坐標按矩陣下標方向增長axisxy傳統(tǒng)的坐標方向axisequalx,y方向同樣尺度標度（等長刻度）axisimage同上，而且坐標范圍設(shè)為數(shù)據(jù)的上下限axissquare使坐標外框為正方形axisnormal使坐標軸設(shè)為正常狀態(tài)axison或

axisoff打開或關(guān)閉坐標文字、刻度和背景3.5二維圖形坐標軸的控制例：在同一坐標中，可以繪制3個同心圓，并加坐標控制>>t=0:0.01:2*pi;>>x=exp(i*t);>>y=[x;2*x;3*x]';>>plot(y)>>gridon>>boxon>>axisequal3.5二維圖形坐標軸的控制subplot命令用于在一幅圖上創(chuàng)建多幅子圖。Subplot(m,n,p)或subplot(mnp)

將圖形窗口分解為一個m×n的子圖（m×n個坐標系統(tǒng)），其中第p個坐標系統(tǒng)為當前坐標系統(tǒng)，plot等命令在該坐標系統(tǒng)上繪曲線。>>x=-2:0.2:2;>>y=sin(x);>>subplot(211),plot(x,y);subplot(223),stem(x,y);subplot(224),rose(x,y)3.5二維圖形坐標軸的控制注意下例的復(fù)雜分割>>subplot(211),plot(x,y);subplot(223),stem(x,y);>>subplot(4,4,11),fill(x,y,'r');subplot(4,4,12),feather(x,y);subplot(4,4,15),plot(x,y);subplot(4,4,16),stairs(x,y)3.5二維圖形坐標軸的控制新的分割必須不能破壞原有的分割，仔細觀察下面兩例子的區(qū)別>>subplot(211),plot(x,y);subplot(312),plot(x,y)>>subplot(211),plot(x,y);subplot(313),plot(x,y)3.5二維圖形坐標軸的控制MATLAB還提供有一個更靈活的命令axes

用于設(shè)定當前坐標系統(tǒng)位置，從而可以任意方式分割圖形窗口。axes(‘position’,[left,bottom,width,height])

在當前圖形窗口中指定位置創(chuàng)建坐標系統(tǒng)，[left,bottom,width,height]

取值在（0，1）之間，且（0，0）表示圖形窗口左下角坐標，而（1，1）表示右上角坐標。由若干axes函數(shù)調(diào)用得出的坐標系可以重疊且互不干擾。見下例3.5二維圖形坐標軸的控制>>axes('pos',[0.4]);plot(x,y)>>axes('pos',[0.1]);plot(x,y)>>axes('pos',[0.4]);fill(x,y,'g')>>axes('pos',[0.3]);stem(x,y)3.6其他類型的二維圖形繪制MATLAB提供其他許多種類的二維圖形繪制，前面已經(jīng)用到了一些，可以用helpspecgraph

命令查看MATLAB提供的命令，主要有以下一些。bar二維條形圖bar(x,y)comet彗星狀軌跡圖comet(x,y)compass羅盤圖compass(x,y)errorbar誤差限圖形errorbar(x,y,l,u)feather羽毛狀圖feather(x,y)fill二維填充函數(shù)fill(x,y,c)hist直方圖hist(x,y)pie餅圖pie(x)quiver磁力線圖quiver(x,y)stairs階梯圖形stairs(x,y)stem火柴桿圖stem(x,y)3.6其他類型的二維圖形繪制下面幾例說明這些圖形的繪制>>x=-2:0.1:2;y=sin(x);subplot(221);feather(x,y);subplot(222);stairs(x,y);subplot(223);stem(x,y);subplot(224);fill(x,y,'r');3.6其他類型的二維圖形繪制下面幾例說明這些圖形的繪制>>x=-2:0.1:2;y=sin(x);subplot(221);compass(x,y);subplot(222);bar(x,y);subplot(223);quiver(x,y);subplot(224);comet(x,y);3.6其他類型的二維圖形繪制下面幾例說明這些圖形的繪制>>x=rand(1,10);pie(x)3.6其他類型的二維圖形繪制下面幾例說明這些圖形的繪制>>x=rand(1,100);hist(x,10)3.7隱函數(shù)繪圖1、對于函數(shù)f=f(x)，ezplot函數(shù)調(diào)用格式：ezplot(f):在默認區(qū)間[-2π,2π]繪制f=f(x)的圖形；ezplot(f,[a,b]):在區(qū)間[a,b]繪制f=f(x)的圖形；ezplot函數(shù)可用來繪制隱函數(shù)圖形2、對于函數(shù)f=f(x,y)，ezplot函數(shù)調(diào)用格式：ezplot(f):在默認區(qū)間x和y都為[-2π,2π]繪制f(x,y)=0的圖形；ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax]):在區(qū)間內(nèi)繪制f(x,y)=0的圖形；3、對于參數(shù)方程x=x(t)，y=y(t)，ezplot函數(shù)調(diào)用格式：ezplot(x,y):在默認區(qū)間t為[0,2π]繪制x=x(t)，y=y(t)的圖形；ezplot(x,y,[tmin,tmax]):在區(qū)間內(nèi)繪制的圖形；3.7隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖舉例：>>subplot(221);>>ezplot('x^2+y^2-9');axisequal>>subplot(222);