本文格式為Word版，下載可任意編輯——matlab（繪圖方法畫圖出圖函數(shù)）精通matlab作圖第6章數(shù)據(jù)可視及摸索

視覺是人們感受世界、認識自然的最重要依靠。數(shù)據(jù)可視化的目的：借助幾何、色調媒質表現(xiàn)一堆貌似雜亂的離散數(shù)據(jù)集合的形態(tài)，暴露數(shù)據(jù)內在關系和總體趨勢，進而透露出數(shù)據(jù)所傳遞的內在本質。隨著計算機軟硬件的發(fā)展，能力越來越強的圖形表現(xiàn)，反過來對科學計算方法本身也產生了越來越大的影響。針對符號計算和數(shù)值計算，MATLAB配置了兩套形式上不同的繪圖指令：“圖形易繪指令〞和“數(shù)值繪圖指令〞。前者協(xié)同符號計算，已安排在第5.8節(jié)；而本章內容將完全圍繞數(shù)值繪圖展開。本章將系統(tǒng)地闡述：離散數(shù)據(jù)表示成圖形的基本機理；曲線、曲面繪制的基本技法和指令；特別圖形的生成和使用例如；如何使用線型、色調、數(shù)據(jù)點標記凸現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的特征；如何利用著色、燈光照明、反射效果、材質表達和透明度處理渲染、襯托表現(xiàn)高維函數(shù)的性狀；如何生成和運用標識，畫龍點睛般地解釋圖形；如何表現(xiàn)變址、灰度、真彩圖象；如何制作動畫等。隨著MATLAB版本的升級，現(xiàn)今的MATLAB圖形窗不再是“單向性的圖形顯示工具〞，而已成為進行“雙向性摸索的圖形交互界面〞。為此，占本章四分之一篇幅的第6.8節(jié)用于專門表達全交互式繪圖、圖形對象屬性的交互式設置、繪圖用M函數(shù)文件的自動生成、以及用于數(shù)據(jù)摸索的數(shù)據(jù)探針、數(shù)據(jù)刷和數(shù)據(jù)鏈。整章內容安排遵循由淺入深、由基本到高級、由算例帶歸納的原則。所有算例都是運行實例，易于讀者實踐試驗，并從中把握一般規(guī)律。順便指出：由于紙質印刷版無法表現(xiàn)圖形色調，因此，請讀者閱讀本章時，能同時參看對應的電子文檔“ch06_數(shù)據(jù)可視及摸索.doc〞。該文檔存放在隨書光盤mbook目錄。此外，算例中帶exm前綴文件名的M文件電子文檔則保存在隨書光盤的mfile目錄上。

6.1引導

6.1.1

離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化

圖形表示離散函數(shù)y?n。（圖6.1-1）

n=(-10:10)';y=abs(n);

plot(n,y,'r.','MarkerSize',20)axisequal

gridonxlabel('n')

1

121086420-2-10-8-6-4-20n246810圖6.1-1離散函數(shù)的可視化

6.1.2連續(xù)函數(shù)的可視化

用圖形表示連續(xù)調制波形y?sin(t)sin(9t)。（圖6.1-2）

t1=(0:11)/11*pi;t2=(0:400)/400*pi;t3=(0:50)/50*pi;y1=sin(t1).*sin(9*t1);y2=sin(t2).*sin(9*t2);y3=sin(t3).*sin(9*t3);

subplot(2,2,1),plot(t1,y1,'r.')%axis([0,pi,-1,1]),title('(1)點過少的離散圖形')subplot(2,2,2),plot(t1,y1,t1,y1,'r.')%axis([0,pi,-1,1]),title('(2)點過少的連續(xù)圖形')subplot(2,2,3),plot(t2,y2,'r.')%axis([0,pi,-1,1]),title('(3)點密集的離散圖形')subplot(2,2,4),plot(t3,y3)%axis([0,pi,-1,1]),title('(4)點足夠的連續(xù)圖形')

2

(1)點過少的離散圖形10.50-0.5-1012310.50-0.5-10(2)點過少的連續(xù)圖形123(3)點密集的離散圖形10.50-0.5-1012310.50-0.5-10(4)點足夠的連續(xù)圖形123圖6.1-2連續(xù)函數(shù)的圖形表現(xiàn)方法

繪制奇數(shù)正多邊形及圓。（圖6.1-3）

N=9;t=0:2*pi/N:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);tt=reshape(t,2,(N+1)/2);tt=flipud(tt);tt=tt(:);xx=sin(tt);yy=cos(tt);

subplot(1,2,1),plot(x,y)

title('(1)正常排序圖形'),axisequaloff,shgsubplot(1,2,2),plot(xx,yy)

title('(2)非正常排序圖形'),axisequaloff,shg(1)正常排序圖形(2)非正常排序圖形圖6.1-3自變量排列次序對連續(xù)曲線圖形的影響

3

6.1.3可視化的一般步驟1.2.

繪制二維圖形的一般步驟繪制三維圖形的一般步驟

6.2

6.2.11.

二維線圖及修飾操作

基本指令plot的調用格式基本調用格式

本例演示：plot的最基本調用格式；繪圖的基本步驟和方法；“三元組〞的含義；plot的單輸入調用格式，以及它所產生圖形與“三元組〞圖形的區(qū)別。

x=0:0.05*pi:2*pi;y=exp(-x/3).*cos(2*x);subplot(2,1,1)plot(x,y,'o-r')axis([0,2*pi,-1,1])subplot(2,1,2)plot(y)axis([1,length(y),-1,1])

圖6.2-1三元組調用格式與單輸入格式圖形的區(qū)別

2.衍生調用格式

本例演示：因變量為多列數(shù)組的plot調用格式；plot(t,Y)plot(Y)所繪曲線的區(qū)別；“線寬〞屬性的設置。（圖6.2-2）

4

clft=(0:pi/20:2*pi)';k=0.4:0.1:1;Y=cos(t)*k;plot(t,Y,'LineWidth',2)axistight

圖6.2-2采用矩陣因變量和默認色調繪制多條曲線

3.帶屬性設置的調用格式

用圖形表示連續(xù)調制波形y?sin(t)sin(9t)及其包絡線。（圖6.2-3）

t=(0:pi/100:pi)';%y1=sin(t)*[1,-1];%y2=sin(t).*sin(9*t);%

t3=pi*(0:9)/9;%y3=sin(t3).*sin(9*t3);%plot(t,y1,'r:',t,y2,'-bo')%holdon

plot(t3,y3,'s','MarkerSize',10,'MarkerEdgeColor',[0,1,0],'MarkerFaceColor',[1,0.8,0])%axistight%holdoff