圖形處理教學目標教學重點教學過程2/8/20231第8章圖形處理教學目標MATLAB7語言除了有強大的矩陣處理功能之外，它的繪圖功能也是相當強大的。學習完本章之后，讀者將學會使用MATLAB7的圖形處理功能，包括基本的繪圖命令、圖形的簡單控制、圖形窗口的編輯以及圖形的高級控制等。2/8/20232第8章圖形處理教學重點基本的繪圖命令各種圖形注釋方法三維圖形的繪制方法2/8/20233第8章圖形處理1.基本的繪圖命令基本的繪圖命令繪圖的一般步驟繪制二維曲線圖極坐標圖形的繪制多個圖形的繪制方法曲線的色彩、線型和數(shù)據(jù)點型2/8/20235第8章圖形處理（1）基本的繪圖命令繪制基本線性圖的函數(shù)表2/8/20236第8章圖形處理（2）繪圖的一般步驟基本的繪圖步驟2/8/20237第8章圖形處理繪制二維曲線圖>>x=0:0.01:10;>>y=tan(x);>>plot(x,y)>>2/8/20239第8章圖形處理（4）極坐標圖形的繪制MATLAB提供了polar函數(shù)來在極坐標下繪制圖形：>>x=0:0.01:10;>>y1=sin(x);>>y2=cos(x-2.5);>>polar(y1,y2,'-r+')>>2/8/202310第8章圖形處理（5）多個圖形的繪制方法subplot函數(shù)可以實現(xiàn)多個圖形的繪制：>>x=0:.1:20;>>subplot(2,2,1)>>plot(x,sin(x));>>2/8/202311第8章圖形處理多個圖形的繪制方法>>subplot(2,2,3)>>x=0:.1:2;>>y1=tan(x);>>plot(x,y1,'--b*');>>2/8/202313第8章圖形處理（6）曲線的色彩、線型和數(shù)據(jù)點型

曲線的色彩、線型和數(shù)據(jù)點型參數(shù)定義

2/8/202314第8章圖形處理2.圖形注釋圖題的標注坐標軸的標簽文本標注和交互式文本標注圖例的添加坐標網(wǎng)格的添加使用矩形或是橢圓在圖形中圈出重要部分2/8/202315第8章圖形處理圖題的標注>>x=0:.1:2;>>y1=sin(x);>>y2=sin(x-0.25);>>y3=sin(x-0.5);>>plot(x,y1,'-.b',x,y2,'--r*',x,y3,'-.gh')>>title('Therethreelines')>>2/8/202317第8章圖形處理(2)坐標軸的標簽在MATLAB7中，可以使用如下3種方式給圖形的坐標軸添加標簽:使用Insert菜單下的Label選項；使用屬性編輯器(PropertyEditor)；使用MATLAB7的添加標簽命令；2/8/202318第8章圖形處理坐標軸的標簽添加舉例使用屬性編輯器(PropertyEditor)添加坐標軸標簽打開Tools菜單，選擇EditPlot命令，激活圖形編輯狀態(tài)。在圖形框內(nèi)雙擊空白區(qū)域，調(diào)出屬性編輯器；也可以采取在圖形框內(nèi)右擊，從彈出的菜單中選擇Properties項的方式調(diào)出屬性編輯器；或者是在View菜單中選擇PropertyEditor項。2/8/202319第8章圖形處理文本標注舉例>>x=linspace(-3,5,100);>>y=cos(x);>>z=sin(x);>>plot(x,y,x,z)>>title('一條正弦曲線和一條余弦曲線')>>xlabel('x的取值范圍')>>ylabel('Y和Z的值')>>2/8/202321第8章圖形處理（4）圖例的添加為了更好地區(qū)分所繪制的多條曲線，可以使用圖例加以說明，對它們表示的數(shù)據(jù)進行更準確的區(qū)分?？梢允褂萌缦?種方法生成圖例：打開Insert菜單中并選擇Legend命令；單擊工具欄中的legend圖標；使用legend函數(shù)。2/8/202322第8章圖形處理圖例的添加舉例2/8/202323第8章圖形處理坐標網(wǎng)格的添加舉例>>x=linspace(-5,5,100);>>y=x.^4+22*x.^2-6*x+10;>>plot(x,y)>>gridon>>2/8/202325第8章圖形處理(6)使用矩形或是橢圓在圖形中圈出重要部分

用戶可以使用矩形或是橢圓在圖形中圈出特別的區(qū)域，從而使得該區(qū)域能引起特別的注意。當其中的一個矩形或是橢圓被選中時，用戶可以移動并改變它的大小，或是右擊它，在彈出的快捷菜單中用戶可以選擇改變它的屬性和外觀。2/8/202326第8章圖形處理（1）三維線圖指令plot3>>%該程序用于繪制三維的螺旋曲線圖>>t=0:pi/50:20*pi;>>plot3(sin(t),cos(2*t),sin(t)+cos(t))2/8/202329第8章圖形處理（2）三維網(wǎng)線圖使用mesh函數(shù)來繪制三維網(wǎng)格圖形：>>z=peaks(50);>>mesh(z);>>2/8/202330第8章圖形處理（3）三維曲面圖可是使用surf函數(shù)來繪制三維表面圖形：>>[X,Y]=meshgrid([-4:0.2:4]);>>Z=exp(-0.5*(X.^2－Y.^2));>>surf(X,Y,Z)>>2/8/202331第8章圖形處理4.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)2/8/202332第8章圖形處理（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)。2/8/202333第8章圖形處理條形圖舉例集合式條形圖的繪制>>y=[12345678910]>>bar(y)2/8/202334第8章圖形處理（2）餅形圖在統(tǒng)計學中，人們經(jīng)常要用到餅形圖來表示各個統(tǒng)計量占總量的份額，餅形圖可以顯示向量或矩陣中的元素占所有元素總和的百分比，MATLAB提供了pie函數(shù)和pie3函數(shù)，分別用于繪制二維餅形圖和三維餅形圖。2/8/202335第8章圖形處理（3）離散型數(shù)據(jù)圖MATLAB7提供了一系列適于表現(xiàn)離散型數(shù)據(jù)的函數(shù)。其中常用的主要有stem函數(shù)、stem3函數(shù)和stairs函數(shù)。2/8/202336第8章圖形處理離散型數(shù)據(jù)圖舉例使用stem(y)函數(shù)來繪制句柄狀圖形。>>y=rand(20,1);>>stem(y)>>2/8/202337第8章圖形處理（4）方向和速度矢量圖形MATLAB7提供了一些函數(shù)用于繪制方向矢量和速度矢量圖形，這些函數(shù)有compass、feather、quiver和quiver3。2/8/202338第8章圖形處理方向和速度矢量圖形舉例用compass函數(shù)繪制矢量圖形：>>w=0:0.1:6;>>z=sin(w).*exp(j*w);>>compase(z)>>2/8/202339第8章圖形處理（5）等高線的繪制等高線函數(shù)為創(chuàng)建、顯示并標注由一個或多個矩陣確定的等值線。2/8/202340第8章圖形處理等高線的繪制舉例使用contour函數(shù)繪制等高線圖形：>>[x,y,z]=peaks;>>contour(x,y,z)>>2/8/202341第8章圖形處理5.圖形的高級控制視點控制和圖形的旋轉(zhuǎn)顏色的使用顏色映像理解顏色映像使用顏色映像顯示顏色映像的建立和修改光照控制2/8/202342第8章圖形處理（1）視點控制和圖形的旋轉(zhuǎn)為了使圖形的效果更逼真，有時需要從不同的角度觀看圖形，MATLAB7語言提供了view、viewmtx和rotate3d等3個命令進行操作。用戶可以在命令窗口中調(diào)用這3個函數(shù)。其中，view函數(shù)主要是從不同的角度觀察圖形；viewmtx給出指定視角的正交轉(zhuǎn)換矩陣；而rotate3d函數(shù)可以讓用戶方便地用鼠標來適時旋轉(zhuǎn)視圖。2/8/202343第8章圖形處理視點控制舉例view函數(shù)的使用：>>[X,Y]=meshgrid([-5:0.2:5]);>>Z=exp(0.5*(X.^2-Y.^2));>>surf(X,Y,Z)>>view(30，60)>>2/8/202344第8章圖形處理（2）顏色的使用顏色映像理解MATLAB7有一個叫顏色映像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來代表顏色值。顏色映像定義為一個有3列和若干行的矩陣。利用0到1之間的數(shù)，矩陣的每一行都代表了一種色彩。任一行的數(shù)字都指定了一個RGB值，即紅、黃、藍3種顏色的強度，形成一種特定的顏色。2/8/202345第8章圖形處理顏色映像理解12/8/202346第8章圖形處理顏色映像理解22/8/202347第8章圖形處理顏色映像使用句colormap(M)將矩陣M作為當前圖形窗口所用的顏色映像。例如，colormap(cool)裝入了一個有64個輸入項的cool顏色映像。colormapdefault裝入了默認的顏色映像(hsv)。函數(shù)plot、plot3、contour和contour3不使用顏色映像，它們使用列在plot顏色和線形表中的顏色。而大多數(shù)其他繪圖函數(shù)，比如mesh、surf、fill、pcolor和它們的各種變形函數(shù)，使用當前的顏色映像。2/8/202348第8章圖形處理顏色映像顯示可以用多種途徑來顯示一個顏色映像。其中一個方法是觀察顏色映像矩陣的元素:>>hot(8)ans=0.3333000.6667001.0000001.00000.333301.00000.666701.00001.000001.00001.00000.50001.00001.00001.0000>>2/8/202349第8章圖形處理顏色映像的建立和修改顏色映像就是矩陣，意味著你可以象其他數(shù)組那樣對它們進行操作。函數(shù)brighten就利用這一點通過調(diào)整一個給定的顏色映像來增加或減少暗色的強度。用戶可以通過生成m×3的矩陣mamap來建立自己的顏色映像，并用colormap(mymap)來安裝它。顏色映像矩陣的每一個值都必須在0和1之間。如果企圖用大于或小于3列的矩陣或者包含著比0小比1大的