MATLAB画图函数Word文档格式.docx
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5:
100的区别在于前者已知元素总个数而不知道步长,后者已知步长不知元素个数,这两者的效果是一样的
x=linspace(0,2*pi,100);
%100个点的x座标
y=sin(x);
%对应的y座标
plot(x,y);
====================================================
小整理:
MATLAB基本绘图函数
plot:
x轴和y轴均为线性刻度(Linearscale)
loglog:
x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmicscale)
semilogx:
x轴为对数刻度,y轴为线性刻度
semilogy:
x轴为线性刻度,y轴为对数刻度
若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:
plot(x,sin(x),x,cos(x));
若要改变颜色,在座标对后面加上相关字串即可:
plot(x,sin(x),'
c'
x,cos(x),'
g'
);
若要同时改变颜色及图线型态(Linestyle),也是在座标对后面加上相
关字串即可:
co'
g*'
plot绘图函数的叁数
字元颜色字元图线型态
y黄色.点
k黑色o圆
w白色xx
b蓝色++
g绿色**
r红色-实线
c亮青色:
点线
M锰紫色-.点虚线
--虚线
图形完成后,我们可用
axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围:
axis([0,6,-1.2,1.2]);
此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:
xlabel('
InputValue'
%x轴注解
ylabel('
FunctionValue'
%y轴注解
title('
TwoTrigonometricFunctions'
%图形标题
legend('
y=sin(x)'
'
y=cos(x)'
%图形注解
gridon;
%显示格线
我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:
subplot(2,2,1);
plot(x,sin(x));
subplot(2,2,2);
plot(x,cos(x));
subplot(2,2,3);
plot(x,sinh(x));
subplot(2,2,4);
plot(x,cosh(x));
MATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
其他各种二维绘图函数
bar长条图
errorbar图形加上误差范围
fplot较精确的函数图形
polar极座标图
hist累计图
rose极座标累计图
stairs阶梯图
stem针状图
fill实心图
feather羽毛图
Compass罗盘图
quiver向量场图
以下我们针对每个函数举例。
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:
%关闭所有的图形视窗
x=1:
10;
y=rand(size(x));
bar(x,y);
如果已知资料的误差量,就可用errorbar来表示:
下例以单位标准差来做资料的误差量:
x=linspace(0,2*pi,30);
y=sin(x);
e=std(y)*ones(size(x));
errorbar(x,y,e)
对于变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图,会对剧烈变化处进行较密集的取样,如下例:
fplot('
sin(1/x)'
[0.020.2]);
%[0.020.2]是绘图范围
若要产生极座标图形,可用polar:
theta=linspace(0,2*pi);
r=cos(4*theta);
polar(theta,r);
对于大量的资料,我们可用hist来显示资料的分布情况和统计特性。
下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分:
x=randn(5000,1);
%产生5000个?
=0,?
=1的高斯乱数
hist(x,20);
%20代表长条的个数
rose和hist很接近,只不过是将资料大小视为角度,资料个数视为距离:
x=randn(1000,1);
rose(x);
stairs可画出阶梯图:
x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
stairs(x,y);
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:
stem(x,y);
stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:
fill(x,y,'
b'
%'
为蓝色
feather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:
theta=linspace(0,2*pi,20);
z=cos(theta)+i*sin(theta);
feather(z);
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:
compass(z);
基本XYZ立体绘图命令
在科学目视表示(Scientificvisualization)中,三度空间的立体图是
一个非常重要的技巧。
本章将介绍MATLAB基本XYZ三度空间的各项绘图命
令。
mesh和plot是三度空间立体绘图的基本命令,mesh可画出立体网状图,
plot则可画出立体曲面图,两者产生的图形都会依高度而有不同颜色。
下列命令可画出由函数形成的立体网状图:
x=linspace(-2,2,25);
%在x轴上取25点
y=linspace(-2,2,25);
%在y轴上取25点
[xx,yy]=meshgrid(x,y);
%xx和yy都是21x21的矩阵
zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2);
%计算函数值,zz也是21x21的矩阵
mesh(xx,yy,zz);
%画出立体网状图
surf和mesh的用法类似:
surf(xx,yy,zz);
%画出立体曲面图
为了方便测试立体绘图,MATLAB提供了一个peaks函数,可产生一个凹凸有致的曲面,包含了三个局部极大点及三个局部极小点,其方程式为:
要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks:
peaks
z=3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2)-(y+1).^2)...
-10*(x/5-x.^3-y.^5).*exp(-x.^2-y.^2)...
-1/3*exp(-(x+1).^2-y.^2)
亦可对peaks函数取点,再以各种不同方法进行绘图~
meshz可将曲面加上围裙:
[x,y,z]=peaks;
meshz(x,y,z);
axis([-infinf-infinf-infinf]);
waterfall可在x方向或y方向产生水流效果:
waterfall(x,y,z);
下列命令产生在y方向的水流效果:
waterfall(x'
y'
z'
meshc同时画出网状图与等高线:
meshc(x,y,z);
surfc同时画出曲面图与等高线:
surfc(x,y,z);
contour3画出曲面在三度空间中的等高线:
contour3(peaks,20);
contour画出曲面等高线在XY平面的投影:
contour(peaks,20);
plot3可画出三度空间中的曲线:
t=linspace(0,20*pi,501);
plot3(t.*sin(t),t.*cos(t),t);
亦可同时画出两条三度空间中的曲线:
t=linspace(0,10*pi,501);
plot3(t.*sin(t),t.*cos(t),t,t.*sin(t),t.*cos
MATLAB的图视化功能
1.MATLAB的图视化概论
数据图视化能使人们用视觉器官直接感受到数据的许多内在本质。
因此,数据可视化是人们研究科学、认识世界所不可缺少的手段。
MATLAB不仅数值计算方面是一个优秀的科技应用软件,在数据可视化方面也具有上佳表现。
MATLAB具有二维、三维乃至四维的图形表现能力。
可以从线型、边界面、色彩、渲染、光线、视角等方面把数据的特征表现出来。
MATLAB的图视化功能是建立在一组&
#8220;
图形对象&
#8221;
的基础之上的。
&
的核心是图形的句柄(GranhicsHandle)操作。
MATLAB的有两个层次的绘图指令:
(1)底层(Low-leve)绘图指令:
是直接对句柄进行操作。
nbsp;
<
wbr>
底层绘图指令控制和表现数据图形的能力比高层绘图指令强。
特点是灵活多变,较难掌握。
(2)高层(High-level)绘图指令:
建立在底层指令上的绘图指令。
最常用的是高层绘图指令。
高层绘图指令简单明了容易掌握,本章介绍高层绘图指令。
本章内容按&
前易后难&
的原则安排。
最常用的二个绘图指令是:
plot;
mesh<
/font>
/strong>
/p>
2.二维图形
(1)plot函数
以下例子用来体会plot的基本的绘图原理。
例:
绘向量得折线图:
holdon
x=[2.3,4.3,3,4,4.9,1.5,2.8,4.6,5.5];
plot(x)
plot(x,'
ro'
)
注1:
plot绘图的基本素材是二维点组(x i,y i)(1=1,2,&
#8230;
.n)。
二维点组(x i,y i)(1=1,2,&
.n)的定义形式:
*1)x=[2.3,4.3,3,4,4.9,1.5,2.8,4.6,5.5];
*2)y=0:
0.1:
5
这种定义方法,默认横坐标是自然数(1,2,3,4&
..)
*3)t=0:
pi/100:
2*pi
x=sin(t)
*4)x=[1.5,2.3,2.8,3,4,4.3,4.6,4.9,5.5];
y=x.^2
这种定义方法,要注意自变量保持升序。
自变量与应变量的体积的一致。
注2:
plot绘图的基本原理是依(x i,y i)(1=1,2,&
.n)排列顺序用直线连接。
曲线光滑与否与点数相关。
holdoff
t=0:
pi/3:
2*pi;
x=sin(t);
plot(t,x,'
r-'
)<
pi/5:
b-'
(1)坐标系定制
用于对坐标轴进行管理与控制,如刻度,外观,文字说明等
*1)坐标轴定制指令(axis)
'
axis'
用于对坐标轴刻度进行管理与控制。
指令形式与作用说明如下:
AXIS([XMINXMAXYMINYMAX])设置x-andy-axes刻度。
AXIS([XMINXMAXYMINYMAXZMINZMAX])设置x-andy-axes和z-axes刻度。
V=AXIS返回当前图形行向量的刻度设置[XMINXMAXYMINYMAX]或([XMINXMAXYMINYMAXZMINZMAX])。
AXISAUTO返回刻度设置的系统默认值
AXISTIGHT依数据设置刻度
AXISIJ设置坐标轴的原点在左上角
AXISXY设置坐标轴的原点在左下角
AXISEQUAL设置坐标轴的比例因子相等。
AXISIMAGE
AXISSQUARE
AXISNORMAL
AXISVIS3D
AXISOFF
AXISON
XMIN=1;
XMAX=10;
YMIN=10;
YMAX=100;
AXIS([XMINXMAXYMINYMAX])
plot([1,50,3,60,5,20,3])<
*2)其它坐标系:
polar
例1:
polar(THETA,RHO)
r=t;
polar(t,r)<
例2:
对数-对数
semilogx(t,r)<
(2)
(3)图视效果强化
加入格栅;
坐标轴标志;
文本说明等
clf;
holdoff
t=linspace(0,pi*3,30);
y=cos(t);
t,y,'
g-'
grid%加入格栅
x轴'
y轴'
正弦与余弦曲线'
text(1,0,'
正弦'
)%text(x,y,'
text(3,0,'
余弦'
sin(x)'
cos(x)'
3)
%LEGEND('
string'
Pos)placesthelegendinthespecified,
%0=Automatic"
best"
placement(leastconflictwithdata)
%1=Upperright-handcorner(default)
%2=Upperleft-handcorner
%3=Lowerleft-handcorner
%4=Lowerright-handcorner
%-1=Totherightoftheplot
%按鼠表leftmousebutton拖legend到指定的位置<
(2)子图
x=sin(exp(t));
subplot(2,2,2)%(n,m,p(0&
lt;
p&
m*n)
plot(t,x,'
y=exp(sin(t));
subplot(2,2,3)
plot(t,y,'
(3)特殊二维图形
误差图(errorbar)
x=0:
4;
y=zeros(size(x));
e=rand(size(x));
yu=y+e;
yd=y-e;
plot(x,yu,'
plot(x,yd,'
(3)绘图工具
mmaxespropvalue&
修改绘图坐标轴的属性
mmcxy(or)xy—mmcxy显示图上鼠标的x-y坐标
mmdrawpropvalue&
在图上画直线
rnmfill(x,y,z,c,lb,ub)填充两条曲线间区域
mmgetxy(N)使用鼠标获取x-y坐标
mmlinepropvalue&
修改所画线条的属性
mmtile&
平铺多图形窗口
mmtext('
optionaltext'
)&
在图上放置或拖曳文本
mrnzoom&
用橡皮框缩放坐标轴
mmzapobject使用鼠标删除文本,线型或坐标轴
mmfontpropvalue修改文本字体属性<
p>
yu
(1)=0;
yu(41)=0;
fill(x,yu,'
r'
yd
(1)=0;
yd(41)=0;
fill(x,yd,'
nbsp
3.三维图形
(1)plot3(三维直线函数)
以下例子用来体会plot3的基本的绘图原理。
绘参数方程x=t;
y=sin(t);
z=cos(t)的空间曲线
clf
0.05:
100;
x=t;
z=sin(2*t);
plot3(x,y,z,'
b:
空间划线:
y=0*ones(size(x));
z=sin(t);
z=0*ones(size(x));
plot3(x,y,z