史上最完善Matlab7.0 作圖方法

1、史上最完善的史上最完善的Matlab7.0 作圖方法作圖方法 MATLAB7.0不僅具有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能，不僅具有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能，在數(shù)據(jù)可視化方面也是獨(dú)占鰲頭，可以滿足同學(xué)在數(shù)據(jù)可視化方面也是獨(dú)占鰲頭，可以滿足同學(xué)們各方面的需求。對(duì)大家來說，抽象的數(shù)據(jù)往往們各方面的需求。對(duì)大家來說，抽象的數(shù)據(jù)往往是晦澀難懂的；但是晦澀難懂的；但MATLAB通過圖形編輯窗口和繪通過圖形編輯窗口和繪圖函數(shù)方便地繪制二維、三維甚至多維圖形，把圖函數(shù)方便地繪制二維、三維甚至多維圖形，把雜亂離散的數(shù)據(jù)以形象的圖形顯示出來，有助于雜亂離散的數(shù)據(jù)以形象的圖形顯示出來，有助于大家了解數(shù)據(jù)的性質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。大家了解數(shù)據(jù)的

2、性質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。Matlab 繪圖繪圖Matlab 繪圖繪圖如何畫出如何畫出 ysin(x) 在在 0, 2*pi 上的圖像？上的圖像？ 手工作圖手工作圖u 找點(diǎn)：找點(diǎn)： x=0, pi/3, pi/2, 2*pi/3, pi, u 計(jì)算函數(shù)值：計(jì)算函數(shù)值： y=sin(0), sin(pi/3), sin(pi/2), u 描點(diǎn)：在坐標(biāo)系中畫出這些離散點(diǎn)描點(diǎn)：在坐標(biāo)系中畫出這些離散點(diǎn)u 用直線或曲線連接這些點(diǎn)，得到函數(shù)的大致圖形用直線或曲線連接這些點(diǎn)，得到函數(shù)的大致圖形Matlab 繪圖繪圖 Matlab 作圖作圖Matlab 繪圖繪圖u 給出離散點(diǎn)列：給出離散點(diǎn)列： x=0:pi/10:2

3、*piu 計(jì)算函數(shù)值：計(jì)算函數(shù)值： y=sin(x)u 畫圖：畫圖：matlab 二維繪圖命令二維繪圖命令 plot 作出函數(shù)圖形作出函數(shù)圖形 plot(x,y) 例例： x=0:pi/10:2*pi; y=sin(x); plot(x,y); 在在MATLABMATLAB中用圖形函數(shù)繪圖的一般操作步驟中用圖形函數(shù)繪圖的一般操作步驟分為分為7 7步，如表所示，下面以繪制一個(gè)簡(jiǎn)單三角步，如表所示，下面以繪制一個(gè)簡(jiǎn)單三角函數(shù)的圖形為例，詳細(xì)介紹各個(gè)步驟。函數(shù)的圖形為例，詳細(xì)介紹各個(gè)步驟?！纠坑脠D形表示用圖形表示2,2,sincos xxxy（1 1）準(zhǔn)備圖形數(shù)據(jù)）準(zhǔn)備圖形數(shù)據(jù) 圖形是數(shù)據(jù)變換規(guī)

4、律和相互聯(lián)系的形象顯示，所以圖形是數(shù)據(jù)變換規(guī)律和相互聯(lián)系的形象顯示，所以數(shù)據(jù)輸入是圖形創(chuàng)建的基礎(chǔ)，我們需要選定數(shù)據(jù)的范圍，數(shù)據(jù)輸入是圖形創(chuàng)建的基礎(chǔ)，我們需要選定數(shù)據(jù)的范圍，選擇對(duì)應(yīng)范圍的自變量，計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值。本例中，選擇對(duì)應(yīng)范圍的自變量，計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值。本例中，我們需在命令窗口輸入如下代碼：我們需在命令窗口輸入如下代碼：x = -pi/2:.1:pi/2;y=cos(x)-sin(x);Matlab 繪圖步驟繪圖步驟（2 2）選擇圖形的顯示位置）選擇圖形的顯示位置 系統(tǒng)默認(rèn)圖形窗口為系統(tǒng)默認(rèn)圖形窗口為Figure1，如果大家需要在如果大家需要在圖形窗口中并列顯示多個(gè)窗口，這需要使用圖形窗

5、口中并列顯示多個(gè)窗口，這需要使用subplot指令來選擇子圖號(hào)。如果大家需要把圖形窗口定義為指令來選擇子圖號(hào)。如果大家需要把圖形窗口定義為Figure6，并且分為并且分為3*2=6個(gè)子窗口，使得本例函數(shù)個(gè)子窗口，使得本例函數(shù)圖形顯示在圖形窗口的左下角，那么大家需要在命令圖形顯示在圖形窗口的左下角，那么大家需要在命令窗口中輸入以下代碼：窗口中輸入以下代碼：figure(6);Subplot(3,2,5)Matlab 繪圖步驟繪圖步驟（3 3）調(diào)用繪圖指令并設(shè)置參數(shù)）調(diào)用繪圖指令并設(shè)置參數(shù) 此步是此步是主要繪圖步驟，主要繪圖步驟，調(diào)用調(diào)用plot函數(shù)繪制圖形函數(shù)繪制圖形plot(x,y)（4 4）

6、選擇線性和標(biāo)記屬性）選擇線性和標(biāo)記屬性 此步可以單獨(dú)使用圖形句柄設(shè)置，也可以與步驟此步可以單獨(dú)使用圖形句柄設(shè)置，也可以與步驟（3 3）同時(shí)進(jìn)行，選擇圖形的線性、顏色及數(shù)據(jù)點(diǎn)型等參數(shù)，形成同時(shí)進(jìn)行，選擇圖形的線性、顏色及數(shù)據(jù)點(diǎn)型等參數(shù)，形成圖形概貌，如果大家希望用圖形概貌，如果大家希望用黑色點(diǎn)線黑色點(diǎn)線“ -. ”來繪制本例函數(shù)，來繪制本例函數(shù)，并并使用使用“ * ”標(biāo)注點(diǎn)型標(biāo)注點(diǎn)型，則可輸入，則可輸入plot(x,y,k-.*)Matlab 繪圖步驟繪圖步驟（5 5）設(shè)置坐標(biāo)范圍及網(wǎng)格線）設(shè)置坐標(biāo)范圍及網(wǎng)格線 完成基本繪制后，在圖形概貌的基礎(chǔ)上對(duì)圖形進(jìn)行編完成基本繪制后，在圖形概貌的基礎(chǔ)上對(duì)圖

7、形進(jìn)行編輯，增強(qiáng)圖形的可讀性；一般說來，大家需要設(shè)置坐標(biāo)軸的刻輯，增強(qiáng)圖形的可讀性；一般說來，大家需要設(shè)置坐標(biāo)軸的刻度范圍和分隔線。本例系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)軸范圍是度范圍和分隔線。本例系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)軸范圍是x,y-2,2,且沒有網(wǎng)格線，將本例的坐標(biāo)軸和坐標(biāo)軸的范圍分別設(shè)置且沒有網(wǎng)格線，將本例的坐標(biāo)軸和坐標(biāo)軸的范圍分別設(shè)置為為-,和，且給坐標(biāo)加上分隔線，可以輸入和，且給坐標(biāo)加上分隔線，可以輸入以下代碼：以下代碼：axis(-pi,pi,-4,4)grid onMatlab 繪圖步驟繪圖步驟（6 6）給圖形加注釋）給圖形加注釋 為了進(jìn)一步使圖形具有說服力和可讀性，我們還經(jīng)常給圖為了進(jìn)一步使圖形具有說服力

8、和可讀性，我們還經(jīng)常給圖形添加注釋，例如圖形的名稱、坐標(biāo)軸的名稱、圖例及文字說形添加注釋，例如圖形的名稱、坐標(biāo)軸的名稱、圖例及文字說明，針對(duì)本例圖形，給圖形取名為明，針對(duì)本例圖形，給圖形取名為“first figure” , ,x和和y坐標(biāo)軸分別取名坐標(biāo)軸分別取名“橫橫”、“縱縱”，圖例設(shè)置為，圖例設(shè)置為“ y=cos(x)-sin(x) ”,并在并在（pi/2,-1）點(diǎn)加上文字說明點(diǎn)加上文字說明“ final point”，輸入以下代碼：，輸入以下代碼：title(first figure); xlabel(橫橫)；ylabel(縱縱)； legend(y=cos(x)-sin(x); te

9、xt(pi/2,-1, final point);Matlab 繪圖步驟繪圖步驟（7 7）圖形輸出）圖形輸出 大家完成圖形的繪制和編輯以后，需要將圖形打印或是大家完成圖形的繪制和編輯以后，需要將圖形打印或是存放在其他文檔中，最簡(jiǎn)單的方法是使用存放在其他文檔中，最簡(jiǎn)單的方法是使用【file】菜單中的菜單中的【save as】選項(xiàng)，并且大家可以自行選擇需要保存的格式選項(xiàng)，并且大家可以自行選擇需要保存的格式類型。類型。Matlab 繪圖步驟繪圖步驟Matlab 二維作圖二維作圖u plot(x,y)q 基本形式基本形式 x, y 都是都是向量向量，則以，則以 x 中元素為橫坐標(biāo)，中元素為橫坐標(biāo)， y

10、 中元素中元素為縱坐標(biāo)作平面曲線。此時(shí)為縱坐標(biāo)作平面曲線。此時(shí) x, y 必須必須具有相同長(zhǎng)度具有相同長(zhǎng)度。plot 舉例舉例 x=0:0.1:4*pi; y=cos(x); plot(x,y);例：例：y = cos(x) 在在 0, 4 上的圖像上的圖像自己動(dòng)手自己動(dòng)手 在在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，繪制曲線 y=2e-0.5x cos(4x)程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y) 【例例】在在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，繪制曲線 y=2e-0.5x cos(4x)此點(diǎn)此點(diǎn)必加必加Mat

11、lab 二維作圖二維作圖u plot(x,y)q 基本形式基本形式 x, y 都是都是向量向量，則以，則以 x 中元素為橫坐標(biāo)，中元素為橫坐標(biāo)， y 中元素為縱坐標(biāo)作平面曲線。中元素為縱坐標(biāo)作平面曲線。此時(shí)此時(shí) x, y 必須具有相同長(zhǎng)度。必須具有相同長(zhǎng)度。當(dāng)當(dāng)x ,y 是是同維矩陣同維矩陣時(shí)，則以時(shí)，則以x,y對(duì)應(yīng)列元素為對(duì)應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。此時(shí)此時(shí) x, y 必須具有相同的大小。必須具有相同的大小。 x 是向量是向量, y 是矩陣，是矩陣，若若 x 的長(zhǎng)度與的長(zhǎng)度與 y 的行數(shù)相等，則將的行數(shù)相等，則將

12、 x 與與 y 中中的各列相對(duì)應(yīng)，繪制多條平面曲線；的各列相對(duì)應(yīng)，繪制多條平面曲線；若若 x 的長(zhǎng)度與的長(zhǎng)度與 y 的列數(shù)相等，則將的列數(shù)相等，則將 x 與與 y 中中的各行相對(duì)應(yīng)，繪制多條平面曲線。的各行相對(duì)應(yīng)，繪制多條平面曲線。此時(shí)此時(shí) x 的長(zhǎng)度必須等于的長(zhǎng)度必須等于 y 的行數(shù)或列數(shù)。的行數(shù)或列數(shù)。 指出以下各個(gè)繪圖命令的輸出圖形分別是什么，指出以下各個(gè)繪圖命令的輸出圖形分別是什么，并上機(jī)驗(yàn)證并上機(jī)驗(yàn)證 t=0 1; x=1 2; y=x;3 4; z=y;5 6; plot(t,x); plot(t,y); plot(t,y); plot(t,z); plot(t,z);Matlab

13、 二維作圖二維作圖u plot(y) ): : 繪制繪制向量向量 y 中中元素的線性圖元素的線性圖q 基本形式基本形式（續(xù)）（續(xù)）(1) Y為實(shí)向量，則以為實(shí)向量，則以Y的索引坐標(biāo)作為橫坐標(biāo)，的索引坐標(biāo)作為橫坐標(biāo)，Y作為作為縱坐標(biāo)來繪制圖形。例：縱坐標(biāo)來繪制圖形。例： y=rand(100,1); plot(y)(2)如果如果Y為復(fù)數(shù)向量，則以向量的實(shí)部作為橫坐標(biāo)，虛為復(fù)數(shù)向量，則以向量的實(shí)部作為橫坐標(biāo)，虛部作為縱坐標(biāo)，來繪制圖形。例：部作為縱坐標(biāo)，來繪制圖形。例： x=rand(100,1); z=x+y.*i; plot(z)例例： y=0,0.48,0.84,1,0.91,6.14; p

14、lot(y); figure(2); plot(1:length(y), y)自己動(dòng)手自己動(dòng)手x=1:length(y);plot(x,y);以下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)，以下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)，等價(jià)于：等價(jià)于：plot(Y): : 當(dāng)當(dāng) Y 是矩陣時(shí)的圖形是什么？是矩陣時(shí)的圖形是什么？ Y=1 2; 3 5; 6 9; plot(Y); plot(Y); 此例不此例不錯(cuò)錯(cuò)q具有兩個(gè)縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形具有兩個(gè)縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形 在在MATLAB中，如果需要繪制出中，如果需要繪制出具有不同縱坐標(biāo)標(biāo)度具有不同縱坐標(biāo)標(biāo)度的的兩個(gè)兩個(gè)圖形，可以使用圖形，可以使用plotyy繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為：

15、繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為： plotyy(x1,y1,x2,y2)其中其中x1,y1對(duì)應(yīng)一條曲線，對(duì)應(yīng)一條曲線，x2,y2對(duì)應(yīng)另一條曲線。對(duì)應(yīng)另一條曲線。橫坐橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，左縱坐標(biāo)用于左縱坐標(biāo)用于x1,y1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)，右縱坐標(biāo)用于對(duì)，右縱坐標(biāo)用于x2,y2數(shù)據(jù)對(duì)。數(shù)據(jù)對(duì)?！纠坑貌煌瑯?biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線：【例】用不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線： y1=0.2e-0.5x cos(4x) y2=2e-0.5x cos(x)。 程序如下：程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=

16、2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plotyy(x,y1,x,y2);q 點(diǎn)和線的基本屬性點(diǎn)和線的基本屬性圖形的屬性圖形的屬性u(píng) plot(x,y,string)其中其中 string 是用是用 單引號(hào)單引號(hào) 括起來的字符串，用來指定括起來的字符串，用來指定圖形的屬性圖形的屬性（點(diǎn)、線的形狀和顏色）（點(diǎn)、線的形狀和顏色）屬性可以全部指定，也屬性可以全部指定，也可以只指定其中某幾個(gè)可以只指定其中某幾個(gè)排列順序任意排列順序任意紅色、虛線、紅色、虛線、離散點(diǎn)用加號(hào)離散點(diǎn)用加號(hào)藍(lán)色、點(diǎn)劃線藍(lán)色、點(diǎn)劃線離散點(diǎn)為菱形離散點(diǎn)為菱形黑色、實(shí)線黑色、實(shí)線離散點(diǎn)用星號(hào)離散點(diǎn)用星號(hào) x=0:0.2

17、:2*pi; plot(x,cos(x); plot(x,cos(x),r+:); plot(x,cos(x),bd-.); plot(x,cos(x),k*-);plot(X,Y,s) s參數(shù)：參數(shù)：- 實(shí)線實(shí)線 . 點(diǎn)點(diǎn) * 星號(hào)星號(hào) 上三角上三角： 點(diǎn)線點(diǎn)線 o 圓圓 s 方形方形 右三角右三角- 虛線虛線 + +號(hào)號(hào) v 下三角下三角 p 正五邊形正五邊形y 黃色黃色m 紫紅色紫紅色c 藍(lán)綠色藍(lán)綠色r 紅色紅色 g 綠色綠色b 藍(lán)色藍(lán)色w 白色白色k 黑色黑色 上述參數(shù)的不同組合可以為圖形設(shè)置不同的線形、上述參數(shù)的不同組合可以為圖形設(shè)置不同的線形、顏色和標(biāo)識(shí)，調(diào)用時(shí)以顏色和標(biāo)識(shí)，調(diào)用時(shí)

18、以單引號(hào)單引號(hào)來引用，來引用，各選項(xiàng)直接相連各選項(xiàng)直接相連，不需要分隔符。不需要分隔符?！纠?x=0:0.1*pi:pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,-k,x,z,-.rd)00.511.522.533.5-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81q圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制 有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為：有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為： title(圖形名稱圖形名稱) xlabel(x軸說明軸說明) ylabel(y軸說明軸說明) text(x,y,圖形說明圖形說明) legend(圖例圖例1,圖例圖例2,)圖形的其他屬性圖形

19、的其他屬性圖形的其他屬性圖形的其他屬性u(píng) 標(biāo)題標(biāo)題title(text)例例title(text, Property1, value1, Property2, value2, .)Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, 可以指定文本的屬性可以指定文本的屬性圖形的其他屬性圖形的其他屬性u(píng) 坐標(biāo)軸標(biāo)注坐標(biāo)軸標(biāo)注xlabel(text) 或或 ylabel(text)例例：圖形的其他屬性圖形的其他屬性u(píng) 添加圖例添加圖例legend(string1,string2, .)u 在指定地方添加文本在指定地方添加文本

20、text(x,y,string1,string2, .) legend(cos(x); text(pi/2,cos(pi/2),leftarrowy=cos(x);xlable, ylabel, text 命令也可以指定文本的屬命令也可以指定文本的屬性性其他相關(guān)命令其他相關(guān)命令u 保持當(dāng)前窗口的圖像保持當(dāng)前窗口的圖像hold on 或或 hold offu 新建繪圖窗口新建繪圖窗口figure(n)u 顯示網(wǎng)格顯示網(wǎng)格grid on 或或 grid offfigure(n) 創(chuàng)建窗口函數(shù)，創(chuàng)建窗口函數(shù)，n為窗口順序號(hào)。為窗口順序號(hào)。t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin

21、(t+0.25); y2=sin(t+0.5);plot(t,y) %自動(dòng)出現(xiàn)第一個(gè)窗口自動(dòng)出現(xiàn)第一個(gè)窗口figure(2)plot(t,y1) %在第二窗口繪圖在第二窗口繪圖figure(3)plot(t,y2) %在第三窗口繪圖在第三窗口繪圖0 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .810 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .810 1 2 3 4 5 6 7- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60

22、.81 MATLAB的繪圖功能十分靈活，不但可以在的繪圖功能十分靈活，不但可以在一個(gè)圖形窗口中繪制多個(gè)完全獨(dú)立的子圖，稱一個(gè)圖形窗口中繪制多個(gè)完全獨(dú)立的子圖，稱為為繪制子圖繪制子圖；也允許用戶在一個(gè)圖形中繪制多；也允許用戶在一個(gè)圖形中繪制多條曲線，稱為條曲線，稱為圖形疊繪圖形疊繪。接下來首先介紹子圖。接下來首先介紹子圖的繪制方法。的繪制方法。繪制子圖繪制子圖 當(dāng)大家需要進(jìn)行相關(guān)圖形的比較或者是同類當(dāng)大家需要進(jìn)行相關(guān)圖形的比較或者是同類圖形的分析時(shí)，比較方便的方式是把若干圖形圖形的分析時(shí)，比較方便的方式是把若干圖形在同一個(gè)圖形窗口顯示出來。針對(duì)用戶的這一在同一個(gè)圖形窗口顯示出來。針對(duì)用戶的這一點(diǎn)

23、需要，點(diǎn)需要，MATLAB提供了子圖的繪制功能，并約提供了子圖的繪制功能，并約定了符合常規(guī)思維習(xí)慣的分欄方式。定了符合常規(guī)思維習(xí)慣的分欄方式。繪制子圖繪制子圖u 劃分繪圖區(qū)域劃分繪圖區(qū)域subplot(m,n,p)將一個(gè)繪圖窗口分割成將一個(gè)繪圖窗口分割成 m * n 個(gè)子區(qū)域，并個(gè)子區(qū)域，并 按行按行 從左至右從左至右 依次編號(hào)依次編號(hào) 。p 表示第表示第 p 個(gè)繪圖子區(qū)域。個(gè)繪圖子區(qū)域。subplot 子圖分割命令子圖分割命令調(diào)用格式：調(diào)用格式： subplot(m,n,p) 按從左至右，從上至下排列按從左至右，從上至下排列 行行列列繪圖序號(hào)繪圖序號(hào)繪制子圖繪制子圖u 劃分繪圖區(qū)域劃分繪圖區(qū)

24、域subplot(m,n,p)怎樣在一個(gè)怎樣在一個(gè)繪圖區(qū)域繪圖區(qū)域內(nèi)繪制多個(gè)函數(shù)的圖像內(nèi)繪制多個(gè)函數(shù)的圖像 ? ?將一個(gè)繪圖窗口分割成將一個(gè)繪圖窗口分割成 m * n 個(gè)子區(qū)域，并個(gè)子區(qū)域，并 按行按行 從左至右從左至右 依次編號(hào)依次編號(hào) 。p 表示第表示第 p 個(gè)繪圖子區(qū)域。個(gè)繪圖子區(qū)域。 x=-pi:pi/10:pi; subplot(2,2,1);plot(x,sin(x); subplot(2,2,2);plot(x,cos(x); subplot(2,2,3);plot(x,x.2); subplot(2,2,4);plot(x,exp(x);例例： 剛才已經(jīng)解決了剛才已經(jīng)解決了“一

25、個(gè)窗口繪制多圖一個(gè)窗口繪制多圖”的問題，的問題，接下來將介紹如何接下來將介紹如何“一個(gè)坐標(biāo)軸繪制多曲線一個(gè)坐標(biāo)軸繪制多曲線”。在。在實(shí)際工作中，大家常常需要即已經(jīng)繪制完成的圖形實(shí)際工作中，大家常常需要即已經(jīng)繪制完成的圖形上再次添加或刪減圖形，這時(shí)可以調(diào)用上再次添加或刪減圖形，這時(shí)可以調(diào)用hold函數(shù)，函數(shù)，hold函數(shù)的調(diào)用格式和功能如下：函數(shù)的調(diào)用格式和功能如下：lhold：在：在圖形圖形保功能保功能保持保持和和關(guān)閉關(guān)閉狀態(tài)之間切換。狀態(tài)之間切換。 lhold on：?jiǎn)?dòng)圖形保持功能，在原圖的基礎(chǔ)上，：?jiǎn)?dòng)圖形保持功能，在原圖的基礎(chǔ)上，再次繪制的圖形將全部添加到圖形窗口中，并自動(dòng)再次繪制的圖

26、形將全部添加到圖形窗口中，并自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)軸范圍；調(diào)整坐標(biāo)軸范圍；lhold off：關(guān)閉圖形保持功能；：關(guān)閉圖形保持功能；【例】采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線【例】采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線 y1=0.2e-0.5xcos(4x) y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold off同時(shí)繪制多個(gè)函數(shù)圖像同時(shí)繪制多個(gè)函數(shù)圖像u plot(x1,y1,s1,x2,

27、y2,s2, . ,xn,yn,sn)屬性選項(xiàng)屬性選項(xiàng)可以省略可以省略等價(jià)于：等價(jià)于：hold onplot(x1,y1,s1)plot(x2,y2,s2).plot(xn,yn,sn)q給坐標(biāo)加網(wǎng)格線用給坐標(biāo)加網(wǎng)格線用grid命令來控制。命令來控制。grid on/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的不帶參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。q給坐標(biāo)加邊框用給坐標(biāo)加邊框用box命令來控制。命令來控制。box on/off命令控制是加還是不加邊框線，命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的不帶參數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切

28、換。命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。圖形的其他屬性圖形的其他屬性 x=-pi:pi/10:pi; y=sin(x); plot(x,y,rh:,linewidth,2, . markeredgecolor,b, . markerfacecolor,g)例例：q 線條的粗細(xì)，字體大小，坐標(biāo)軸屬性等。線條的粗細(xì)，字體大小，坐標(biāo)軸屬性等。linewidth： 指定線條的粗細(xì)指定線條的粗細(xì)markeredgecolor: 指定標(biāo)記的邊緣色指定標(biāo)記的邊緣色markerfacecolor: 指定標(biāo)記表面的顏色指定標(biāo)記表面的顏色注：注：1) 1) 屬性與屬性的值是成對(duì)出現(xiàn)的屬性與屬性的值是成對(duì)出現(xiàn)的 2) 2)

29、 更多屬性參見更多屬性參見 plot plot 的聯(lián)機(jī)幫助的聯(lián)機(jī)幫助圖形的基本屬性圖形的基本屬性help plot 查看查看 在工程實(shí)踐中記錄分析數(shù)據(jù)，在教學(xué)科研中演示在工程實(shí)踐中記錄分析數(shù)據(jù)，在教學(xué)科研中演示統(tǒng)計(jì)結(jié)果、用戶常需要使用一些特殊圖形。由于圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果、用戶常需要使用一些特殊圖形。由于圖形的特殊性，故僅僅調(diào)用形的特殊性，故僅僅調(diào)用plot函數(shù)將很難繪制。函數(shù)將很難繪制。 針對(duì)這種情況，針對(duì)這種情況，MATLAB提供了若干特殊圖形繪提供了若干特殊圖形繪制函數(shù)。接下來主要介紹特殊圖形的繪制方法，主制函數(shù)。接下來主要介紹特殊圖形的繪制方法，主要圖形包括：條形圖、區(qū)域圖、餅狀圖、柱狀圖、要圖

30、形包括：條形圖、區(qū)域圖、餅狀圖、柱狀圖、離散圖、羅盤圖、羽毛圖、輪廓圖以及箭頭圖等。離散圖、羅盤圖、羽毛圖、輪廓圖以及箭頭圖等。繪制和編輯特殊圖形繪制和編輯特殊圖形特殊二維繪圖函數(shù)特殊二維繪圖函數(shù) bar 繪制直方圖繪制直方圖 polar 繪制極坐標(biāo)圖繪制極坐標(biāo)圖 hist 繪制統(tǒng)計(jì)直方圖繪制統(tǒng)計(jì)直方圖 stairs 繪制階梯圖繪制階梯圖 stem 繪制火柴桿圖繪制火柴桿圖 rose 繪制統(tǒng)計(jì)扇形圖繪制統(tǒng)計(jì)扇形圖 comet 繪制彗星曲線繪制彗星曲線 area 區(qū)域圖區(qū)域圖 pie 餅圖餅圖 條形圖可以顯示矢量數(shù)據(jù)和矩陣數(shù)據(jù)，如果用條形圖可以顯示矢量數(shù)據(jù)和矩陣數(shù)據(jù)，如果用戶需要表現(xiàn)跨時(shí)間段的運(yùn)

31、算結(jié)果、不同數(shù)據(jù)的比較戶需要表現(xiàn)跨時(shí)間段的運(yùn)算結(jié)果、不同數(shù)據(jù)的比較結(jié)果以及部分相對(duì)于整體比較結(jié)果時(shí)，常會(huì)用到條結(jié)果以及部分相對(duì)于整體比較結(jié)果時(shí)，常會(huì)用到條形圖繪制離散數(shù)據(jù)。形圖繪制離散數(shù)據(jù)。MATLAB中提供了條形圖繪制中提供了條形圖繪制函數(shù)函數(shù)bar，函數(shù)，函數(shù)bar有有4種，種，繪制和編輯條形圖繪制和編輯條形圖t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y)05101520253035-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81繪制直方圖繪制直方圖x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)01234567-1-0.8-0.6-0.

32、4-0.200.20.40.60.81繪制階梯曲線繪制階梯曲線t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y) 0.2 0.4 0.6 0.8 13021060240902701203001503301800極坐標(biāo)繪圖極坐標(biāo)繪圖t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y)05101520253035-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81火柴桿繪圖火柴桿繪圖t= -pi:pi/500:pi;y=tan(sin(t)-sin(tan(t); comet(t,y)-3-2-10123-2.5-2-1.5-1-0.500.511.

33、522.5彗星曲線圖彗星曲線圖x=magic(6);area(x)11.522.533.544.555.56020406080100120面積圖面積圖x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y)4%7%11%14%18%21%25%餅圖餅圖 在很多場(chǎng)合，二維圖形遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的需在很多場(chǎng)合，二維圖形遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的需求，為了可以呈現(xiàn)更加形象和逼真的三維圖形，求，為了可以呈現(xiàn)更加形象和逼真的三維圖形，MATLAB提供了豐富的三維繪圖函數(shù)。雖然三維提供了豐富的三維繪圖函數(shù)。雖然三維繪圖可以看成二維繪圖的拓展，一些繪制函數(shù)調(diào)繪圖可以看成二維繪圖的拓展，一些繪制

34、函數(shù)調(diào)用格式十分相似，很多圖形繪制和設(shè)置函數(shù)也可用格式十分相似，很多圖形繪制和設(shè)置函數(shù)也可以二、三維通用，但是三維圖形仍有其特殊之處，以二、三維通用，但是三維圖形仍有其特殊之處，例如需要進(jìn)行二維圖形所沒有的視角、光照及透例如需要進(jìn)行二維圖形所沒有的視角、光照及透明度的設(shè)置。接下來主要結(jié)合以大家常用的三維明度的設(shè)置。接下來主要結(jié)合以大家常用的三維曲線、網(wǎng)格和曲面圖為重點(diǎn)講解，介紹這些三維曲線、網(wǎng)格和曲面圖為重點(diǎn)講解，介紹這些三維圖形的繪制方法。圖形的繪制方法?？臻g三維作圖空間三維作圖 接下來主要介紹基本三維圖形的繪制方法，接下來主要介紹基本三維圖形的繪制方法，主要介紹主要介紹plot3、mesh

35、、surf三個(gè)三維繪圖函三個(gè)三維繪圖函數(shù)的調(diào)用方法。數(shù)的調(diào)用方法?？臻g三維作圖空間三維作圖 和二維繪制函數(shù)和二維繪制函數(shù)plot相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)，plot3函數(shù)是曲線函數(shù)是曲線繪制函數(shù)在三維空間中的擴(kuò)展，兩者的區(qū)別是：繪制函數(shù)在三維空間中的擴(kuò)展，兩者的區(qū)別是： plot3增加了第三維的參數(shù)。增加了第三維的參數(shù)。plot3函數(shù)的常用調(diào)用格式為：函數(shù)的常用調(diào)用格式為： plot(X,Y,Z,s)。 X、Y和和Z是同維向量時(shí)，分別以是同維向量時(shí)，分別以X、Y和和Z的元素為的元素為x、y和和z軸坐標(biāo)。軸坐標(biāo)。 X、Y和和Z是同維矩陣時(shí)，分別以是同維矩陣時(shí)，分別以X、Y和和Z的對(duì)應(yīng)列的對(duì)應(yīng)列元素為元素為x

36、、y和和z軸坐標(biāo)，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。軸坐標(biāo)，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)?？臻g三維作圖空間三維作圖空間三維作圖空間三維作圖q 三維曲線三維曲線 ： plot3設(shè)三維曲線的參數(shù)方程為：設(shè)三維曲線的參數(shù)方程為：x=x(t),y=y(t),z=z(t),則其圖形可由下面的命令繪出則其圖形可由下面的命令繪出：例：三維螺旋線例：三維螺旋線plot3的用法與的用法與 plot 類似類似 t=0:0.1:10*pi; x=2*t; y=sin(t); z=cos(t); plot3(x,y,z);plot3(x,y,z,s)繪制三維網(wǎng)格繪制三維網(wǎng)格-mesh函數(shù)函數(shù) 網(wǎng)格圖形是指連接相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)形成的網(wǎng)狀曲面

37、，數(shù)網(wǎng)格圖形是指連接相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)形成的網(wǎng)狀曲面，數(shù)據(jù)點(diǎn)是據(jù)點(diǎn)是x-y平面的矩形網(wǎng)格上點(diǎn)的平面的矩形網(wǎng)格上點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值。網(wǎng)格軸坐標(biāo)值。網(wǎng)格圖的繪制步驟如下：圖的繪制步驟如下：（1）在）在x-y平面上指定一個(gè)矩形區(qū)域，采用與坐標(biāo)平面上指定一個(gè)矩形區(qū)域，采用與坐標(biāo)軸平行的直線進(jìn)行分格；軸平行的直線進(jìn)行分格；（2）計(jì)算矩形網(wǎng)格點(diǎn)的）計(jì)算矩形網(wǎng)格點(diǎn)的z軸坐標(biāo)值，得到三維空間的軸坐標(biāo)值，得到三維空間的數(shù)據(jù)點(diǎn)；數(shù)據(jù)點(diǎn)；（3）利用以上得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將）利用以上得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將x-z平面或者平面或者y-z平平面內(nèi)，以及平行平面內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接，形成網(wǎng)格圖。面內(nèi)，以及平行平面內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接，形成網(wǎng)格圖?？臻g三維作圖

38、空間三維作圖q 空間曲面空間曲面 mesh(Z) 繪出矩陣?yán)L出矩陣 Z 的三維消隱圖。的三維消隱圖。mesh(x,y,Z) x, y 是是向量向量時(shí)，時(shí)，length(x)=n，length(y)=m，m,n=size(Z)mesh(X,Y,Z,C)繪制由矩陣?yán)L制由矩陣 X,Y,Z 所確定的曲面所確定的曲面網(wǎng)格圖網(wǎng)格圖，矩陣矩陣 C 用于確定網(wǎng)格顏色，省略時(shí)用于確定網(wǎng)格顏色，省略時(shí) C=Z。mesh, meshc, meshzmeshc調(diào)用方式與調(diào)用方式與 mesh 相同，在相同，在 mesh 基礎(chǔ)上增加等高線基礎(chǔ)上增加等高線meshz調(diào)用方式與調(diào)用方式與 mesh 相同，在相同，在 mesh

39、 基礎(chǔ)上屏蔽邊界面基礎(chǔ)上屏蔽邊界面【例】矩陣的三維網(wǎng)線圖【例】矩陣的三維網(wǎng)線圖z=rand(6);z=round(z) 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1mesh(z)；mesh(z)0246024600.20.40.60.81【例】【例】8階階hadamard矩陣的網(wǎng)線圖矩陣的網(wǎng)線圖h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;h8=h4 h4;h4 -h4;mesh(h8)0246802468-1-0.500.51空間三維作圖空間三維作圖u 網(wǎng)格生成函數(shù)：網(wǎng)格生成函數(shù)：me

40、shgridx, y 為給定的向量，為給定的向量，X, Y 是網(wǎng)格劃分后得到的網(wǎng)格矩陣是網(wǎng)格劃分后得到的網(wǎng)格矩陣u 繪制由函數(shù)繪制由函數(shù) z=z(x,y) 確定的曲面時(shí)，首先需產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)確定的曲面時(shí)，首先需產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)格矩陣，然后計(jì)算函數(shù)在各網(wǎng)格點(diǎn)上的值。格矩陣，然后計(jì)算函數(shù)在各網(wǎng)格點(diǎn)上的值。若若 x = y, 則可簡(jiǎn)寫為則可簡(jiǎn)寫為 X,Y= meshgrid(x)X,Y= meshgrid(x,y) x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y= meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)例：例：繪制三維曲

41、面繪制三維曲面-surf函數(shù)函數(shù) 曲面圖是把網(wǎng)格圖表面的網(wǎng)格圍成的片狀區(qū)曲面圖是把網(wǎng)格圖表面的網(wǎng)格圍成的片狀區(qū)域用不同的色彩填充，而形成的彩色表面。除了域用不同的色彩填充，而形成的彩色表面。除了網(wǎng)格空檔被色彩填充之外，曲面圖與網(wǎng)格圖外觀網(wǎng)格空檔被色彩填充之外，曲面圖與網(wǎng)格圖外觀是一樣的，但是前者更具立體感。是一樣的，但是前者更具立體感。MATLAB中的中的surf函數(shù)專門用于繪制三維著色曲面圖，其調(diào)用函數(shù)專門用于繪制三維著色曲面圖，其調(diào)用格式和對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的要求上節(jié)的格式和對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的要求上節(jié)的mesh函數(shù)相同，函數(shù)相同， x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y=meshgrid

42、(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; surf(X,Y,Z)例：例：qsurf 三維曲面繪圖函數(shù)，與網(wǎng)格圖看起來一樣三維曲面繪圖函數(shù)，與網(wǎng)格圖看起來一樣與三維網(wǎng)線圖的區(qū)別：與三維網(wǎng)線圖的區(qū)別：網(wǎng)線圖：網(wǎng)線圖：線條有顏色，空擋是黑色的線條有顏色，空擋是黑色的（無顏色）（無顏色）曲面圖：曲面圖：線條是黑色的，空擋有顏色線條是黑色的，空擋有顏色把線條之間的空擋填充顏色，沿把線條之間的空擋填充顏色，沿z軸按每一網(wǎng)格變化軸按每一網(wǎng)格變化繪制三維曲面繪制三維曲面-surf函數(shù)函數(shù)調(diào)用格式：調(diào)用格式： surf(x,y,z) 繪制三維曲面圖，繪制三維曲面圖，x,y

43、,z為圖形坐標(biāo)向量為圖形坐標(biāo)向量例：例：X,Y,Z=peaks(30)peaks為為matlab自動(dòng)生成的三維測(cè)試圖形自動(dòng)生成的三維測(cè)試圖形surf(X,Y,Z) -202-202-505xyPeaks-4-2024-4-2024-10-50510 surfc(X,Y,Z) 帶等高線的曲面圖帶等高線的曲面圖X,Y,Z=peaks(30);surfc(X,Y,Z)-4-2024-4-2024-10-50510 surfl(X,Y,Z) 被光照射帶陰影的曲面圖被光照射帶陰影的曲面圖X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z) cylinde(r,n) 三維柱面繪圖函數(shù)三維柱面繪圖函數(shù)r

44、為半徑；為半徑；n為柱面圓周等分?jǐn)?shù)為柱面圓周等分?jǐn)?shù)例：繪制三維陀螺錐面例：繪制三維陀螺錐面t1=0:0.1:0.9;t2=1:0.1:2;r=t1 -t2+2;x,y,z=cylinder(r,30);surf(x,y,z);grid-1-0.500.51-1-0.500.5100.20.40.60.81-1-0.500.51-1-0.500.51-1-0.500.51 為球面等分?jǐn)?shù)，缺省為為球面等分?jǐn)?shù)，缺省為20例：繪制三維球面例：繪制三維球面x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z); 點(diǎn)點(diǎn) 線線二維作圖機(jī)制二維作圖機(jī)制例：例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:

45、2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.)先畫點(diǎn)，后連線先畫點(diǎn)，后連線一、畫點(diǎn)一、畫點(diǎn) 點(diǎn)點(diǎn) 線線二維作圖舉例二維作圖舉例例：例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,r.-)先畫點(diǎn)，后連線先畫點(diǎn)，后連線二、連線二、連線二維作圖舉例二維作圖舉例 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.)加密：取更多的點(diǎn)加密：取更多的點(diǎn) x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.-) x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)q 例：例：三維螺線三維螺線 Matl

46、ab 空間曲線繪圖舉例空間曲線繪圖舉例x=t, y=sin(t), z=cos(t), 0 t t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-) t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.)空間曲線作圖舉例空間曲線作圖舉例 t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z) t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-)nnmmmnxxxxxxxxx 11121

47、2122212Xnnmmmnyyyyyyyyy 111212122212Ynnmmmnzzzzzzzzz 111212122212Z線線: : 分別沿分別沿 x 方向和方向和 y 方方向連接這些點(diǎn)即可得到向連接這些點(diǎn)即可得到空間曲面作圖空間曲面作圖先畫點(diǎn)先畫點(diǎn) (x,y,z)，后連線，構(gòu)成曲面網(wǎng)格圖，后連線，構(gòu)成曲面網(wǎng)格圖點(diǎn)點(diǎn): :),(ijijijzyxnjmi, 1, 1q 例：例：“墨西哥帽子墨西哥帽子”空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 22sin( )/ ,zrrrxy 由由函函其其中中確確定定的的曲曲面面( a x a, -a y x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,

48、Y=meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)1) x 與與 y 可以取不同的步長(zhǎng)可以取不同的步長(zhǎng)2) 2) 注意這里采用的注意這里采用的數(shù)組運(yùn)算數(shù)組運(yùn)算epseps？最后一個(gè)命令能否改為最后一個(gè)命令能否改為 mesh(Z)？X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);例：例：繪制等高線繪制等高線 meshc空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshc(X,Y,Z)例：例：繪制邊界面屏蔽繪制邊界面屏蔽 meshz空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshz(X,Y,Z)空間三維作圖空間三維作圖q 空間曲面其它