Matlab画图程序文档格式.docx
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w白^向上三角形
k黑>
大于号
例如，在上例中输入
plot（x,y1,'
r+-'
x,y2,'
k*:
'
）
则得图5.1.2
图5.1.2使用不同标记的plot函数绘制的正弦曲线
5.1.2图形修饰
MATLAB软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。
表5.1.2图形修饰函数表
函数
含义
gridon（/off）
给当前图形标记添加（取消）网络
xlable（‘string’）
标记横坐标
ylabel（‘string’）
标记纵坐标
title（‘string’）
给图形添加标题
text（x,y,’string’）
在图形的任意位置增加说明性文本信息
gtext（‘string’）
利用鼠标添加说明性文本信息
axis（[xminxmaxyminymax]）设置坐标轴的最小最大值
例5.1.2给例5.1.1的图形中加入网络和标记。
（见图5.1.3和5.1.4）
gridon
xlabel（'
independentvariableX'
ylabel（'
DependentVariableY1&
Y2'
title（'
SineandCosineCurve'
text（1.5,0.3,'
cos（x）'
gtext（'
sin（x）'
axis（[02*pi-0.90.9]）
图5.1.3使用了图形修饰的plot函数绘制的正弦曲线
5.1.3图形的比较显示
在一般默认的情况下，MATLAB每次使用plot函数进行图形绘制，将重新产生一个图
形窗口。
但有时希望后续的图形能够和前面所绘制的图形进行比较。
一般来说有两种方法：
一是采用holdon（/off）命令，将新产生的图形曲线叠加到已有的图形上；
二是采用subplot（m,n,k）函数，将图形窗口分隔成nm×
个子图，并选择第k个子图作为当前图形
，然后在同一个视图窗口中画出多个小图形。
例5.1.3在同一窗口中绘制线段。
y3=x;
y4=log（x）;
holdon
plot（x,y3）
plot（x,y4）
holdoff
例5.1.4在多个窗口中绘制图形。
（见图5.1.6）
y3=exp（x）;
subplot（2,2,1）;
plot（x,y1）;
subplot（2,2,2）;
plot（x,y2）;
subplot（2,2,3）;
plot（x,y3）;
subplot（2,2,4）;
plot（x,y4）;
[说明]
（1）子窗口的序号按行由上往下，按列从左向右编号。
（2）如果不用指令clf清除，以后图形将被绘制在子图形窗口中。
图5.1.6图形的比较显示（图形窗口分割方法）
5.2三维立体图形
5.2.1三维曲线图
与二维图形相对应，MATLAB提供了plot3函数，可以在三维空间中绘制三维曲线，
它的格式类似于plot，不过多了z方向的数据。
plot3的调用格式为：
plot3（x1,y1,z1,x2,y2,z2,...）
其中x1,y1,z1,x2,y2,z2,…等分别为维数相同的向量，分别存储着曲线的三个坐标值，该
函数的使用方式和plot类似，也可以采用多种的颜色或线型（见表5.1.1）来区分不同的数据
组，只需在每组变量后面加上相关字符串即可实现该功能。
例5.2.1绘制方程x=t
y=sin（t）
z=cos（t）
在t=[0,2*pi]上的空间方程。
（见图5.2.1）
clf
plot3（y1,y2,x,'
m:
p'
DependentVariableY1'
DependentVariableY2'
zlabel（'
IndependentVariableX'
图5.2.1函数plot绘制的三维曲线图
5.2.2三维曲面图
如果要画一个三维的曲面，可以使用mesh（X,Y,Z）或surf（X,Y,Z）函数来实现。
mesh函数为数据点绘制网格线，图形中的每一个已知点和其附近的点用直线连接。
surf
函数和mesh的用法类似，但它可以画出着色表面图，图形中的每一个已知点与其相邻点以
平面连接。
为方便测试立体绘图，MATLAB提供了一个peaks函数，它可以产生一个的高
斯分布矩阵，其生成方程是NN×
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）
对应的图形是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。
下面使用peaks函数来比较一下mesh和surf的区别。
例5.2.2分别用mesh函数和surf函数绘制高斯矩阵的曲面。
z=peaks（40）;
mesh（z）;
surf（z）;
图5.2.2mesh函数绘制的三维曲面图
图5.2.3surf函数绘制的着色表面图
在曲面绘图中，另一个常用的函数是meshgrid函数，其一般引用格式是：
[X,Y]=meshgrid（x,y）
其中x和y是向量，通过meshgrid函数就可将x和y指定的区域转换成为矩阵X和Y。
这样我们在绘图时就可以先用meshgrid函数产生在x-y平面上的二维的网格数据，再以一
组z轴的数据对应到这个二维的网格，即可画出三维的曲面。
例5.2.3绘制方程
sin（（x^2+y^2）^（1/2））
z=---------------------
（x^2+y^2）^（1/2）
在x∈[-7.5,7.5];
y∈[-7.5,7.5]的图形。
x=-7.5:
0.5:
7.5;
y=x;
[X,Y]=meshgrid（x,y）;
R=sqrt（X.^2+Y.^2）+eps;
Z=sin（R）./R;
surf（X,Y,Z）
X轴方向'
Y轴方向'
Z轴方向'
（见图5.2.4）
图5.2.4
例5.2.4绘制由方程形成的立体图。
（见图5.2.5）
z=x*exp（-（x^2+y^2））
clear
x=-2:
0.1:
2;
Z=X.*exp（-X.^2-Y.^2）;
图5.2.5
5.2.3观察点
MTALAB允许用户设置观察点，其指令是：
view（azimuth,elevation）
其中方位角azimuth是观察点和坐标原点连线在x-y平面的投影和y轴负方向的夹角，仰
角elevation是观察点与坐标原点的连线和x-y平面的夹角。
对于这两个角度，三维图形的
默认值分别是-37.5和30，二维图形的默认值是0和90。
例5.2.5从不同的角度观察高斯矩阵的曲面。
view（-37.5,-30）;
view（180,0）;
view（0,90）;
图5.2.6对应不同观察点的三维曲面图
5.3其他图形函数
除了plot绘图函数以外，在有些场合对绘制的曲线会有一些特殊要求，这就要其他函
数来实现，常用的几种函数如下（见表5.3.1）
表5.3.1其他图形函数表
loglog
使用对数坐标系绘图
semilogx
横坐标为对数坐标轴，纵坐标为线性坐标轴
semilogy
横坐标为线性坐标轴，纵坐标为对数坐标轴
polar
绘制极坐标图
fill
绘制实心图
bar
绘制直方图
pie
绘制饼图
area
绘制面积图
quiver
绘制向量场图
stairs
绘制阶梯图
sterm
绘制火柴杆图
例5.3.1
bar（x,y1）;
fill（x,y1,'
g'
）;
stairs（x,y1,'
k'
图5.3.1其他图形函数
5.3.1直方图
函数bar（x）可以绘制直方图，这对统计或者数据采集非常直观实用。
它共有四种形式：
bar,bar3,barh和bar3h，其中bar和bar3分别用来绘制二维和三维竖直方图，barh和b
ar3h分别用来绘制二维和三维水平直方图，调用格式是：
bar（x,y）其中x必须单调递增或递减，y为nm×
矩阵，可视化结果为m组，每
组n个垂直柱，也就是把y的行画在一起，同一列的数据用相同的颜色表示；
bar（x,y,width）（或bar（y,width））指定每个直方条的宽度，如width>
1，则直方条会重
叠，默认值为width=0.8；
bar（…,’grouped’）使同一组直方条紧紧靠在一起；
bar（…,’stack’）把同一组数据描述在一个直方条上。
例5.3.2
y=[5329;
4727;
1573];
subplot（2,2,1）,bar（y）
x=[5911];
subplot（2,2,2）,bar3（x,y）
subplot（2,2,3）,bar（x,y,'
grouped'
subplot（2,2,4）,bar（rand（2,3）,.75,'
stack'
图5.3.2直方图
5.3.2面积图
函数area用来绘制面积图，面积图在plot的基础上填充x轴和曲线之间的面积，该图
用于查看某个数在该列所有数的总和中所占的比例。
例5.3.3
x=-3:
3;
y=[325;
618;
749;
637;
829;
429;
317];
area（x,y）
图5.3.3面积图
5.3.3饼图
函数pie用来绘制饼图，它可以形象地表示出向量中各元素所占比例。
其调用格式是：
pie（x）x中的元素通过x/sum（x）进行归一化，以确定饼图中的份额；
pie（x,explode）向量explode和x元素数相同，用来指出需要分开的饼片，explode中
不为零的部分会被分开。
例5.3.4设某班的某课程的考试成绩如下：
90分以上有32人，81至90有58人，71
至80分有27人，60至70分为21人，60分以下有16人，画出饼图。
（见图5.3.4）
x=[3258272116];
explode0=[10000];
subplot（1,2,1）
pie（x,explode0）
explode1=[00001];
subplot（1,2,2）
pie（x,explode1）
图5.3.4饼图
5.3.4不同坐标系中的绘图
Semilogx,semilogy,loglo,polar（theta,rho）的使用方法和plot完全类似，不同的只是绘
制到不同的图形坐标上。
函数semilogx绘制x轴为对数标度的图形，在半对数坐标系中绘图；
函数semilogy绘制y轴为对数标度的图形；
函数loglog绘制两个轴都为对数间隔的图形；
函数polar（theta,rho）绘制极坐标图形，其中theta为相角，rho为其对应的半径。
例5.3.5绘制ρ=acos（3θ）,a=2的图形。
（见图5.3.5）
theta=-pi:
pi/80:
pi;
polar（theta,2*cos（3*theta））
图5.3.5极坐标图
5.4符号表达式绘图
MATLAB软件提供了将表达式进行图形显示的功能。
完成此功能需调用fplot函数和
ezplot函数。
函数fplot用来绘制数学函数，其调用格式为：
fplot（fun,lims）
其中fun就是所要绘制的函数，可以是定义函数的M文件名，也可以是以x为变量的可计
算字符串。
例如’diric（x,10）’或’[sin（x）,cos（x）]’，对于向量x的每个元素，函数
fun（x）必须返回一个行向量。
如果fun返回[f1（x）,f2（x）,f3（x）]，输入[x1;
x2]，就会返回矩阵
f1（x1）f2（x1）f3（x1）
f1（x2）f2（x2）f3（x2）
lims=[XMINXMAXYMINYMAX]限定了x,y轴上的绘图空间。
例5.4.1
subplot（2,2,1）,fplot（'
humps'
[01]）
subplot（2,2,2）,fplot（'
abs（exp（-j*x*（0:
9））*ones（10,1））'
[02*pi]）
subplot（2,2,3）,fplot（'
[tan（x）,sin（x）,cos（x）]'
2*pi*[-11-11]）
subplot（2,2,4）,fplot（'
sin（1./x）'
[0.010.1],1e-3）
图5.4.1fplot函数绘制表达式图形
ezplot函数是简捷绘图指令之一，它无需数据准备，直接画出函数图形，基本调用格式
为ezplot（f）其中f是字符串或代表数学函数的符号表达式，只有一个符号变量，可以是x，缺省情况下
x轴的绘图区域为[-π,π]，但我们可以用ezplot（f,xmin,xmax）或ezplot（f,[xmin,xmax]）来指定x的范围。
例5.4.2
y='
x^2'
;
ezplot（y）
ezplot（y,[-pi,pi]）
图5.4.2ezplot函数绘制表达式图形
5.5plot函数
MATLAB对数据是按列存储和计算的，运用plot（x）时，当x为一个向量时，以其元
素为纵坐标，其序号为横坐标值绘制曲线。
当x为实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列
绘制每列元素相对于序号的曲线，当x为nm×
矩阵时，就有n条曲线。
如果x,y是同维向量，plot（x,y）指令以x元素为横坐标值，y元素为纵坐标值绘制曲线。
如x是向量，y是有一维与x元素数量相等的矩阵，则以x为共同横坐标，按列绘制y每
列元素值，曲线数为y的另一维的元素数。
如果x,y是同维矩阵，则以x,y对应列元素为、
纵坐标分别绘制曲线，数目等于矩阵的列数。
例5.5.1
x=[35108];
subplot（2,2,1）
plot（x）
x=[35108;
7294;
2727]'
subplot（2,2,2）
x=[3568];
y=[15104];
subplot（2,2,3）
plot（x,y）
x=[1357;
2468]'
y=[62510;
3526]'
subplot（2,2,4）
plot（x,y,'
k:
*'
图5.5.1
5.6交互式图形指令
ginput是一个比较特殊的图形指令，用作获取图上数据，例如指令
[x,y]=ginput（6）%从图形上选取6个点此时，ginput指令将把当前图形调入前台，同时光标变为十字叉，移动光标，使交叉点落在目标点上，单击鼠标，即可获得该点数据。
例5.5.2
fplot（'
ginput（6）
x=
0.0449
0.1832
0.3007
0.3813
0.6417
0.8952
-18-
y=
7.4561
38.1579
96.3450
57.4561
10.9649
21.1988
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