第四章matlab繪圖

1、第四章第四章 MATLAB繪圖繪圖o二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖o其他二維圖形其他二維圖形o隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖o三維圖形三維圖形o圖形修飾處理圖形修飾處理o圖形處理與動畫制作圖形處理與動畫制作4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4.1.1 繪制單根二維曲線繪制單根二維曲線 plot函數(shù)的基本調(diào)用格式為：函數(shù)的基本調(diào)用格式為： plot(x,y,s) 其中其中x和和y為長度相同的向量，分別用于存儲為長度相同的向量，分別用于存儲x坐坐標(biāo)和標(biāo)和y坐標(biāo)數(shù)據(jù)。坐標(biāo)數(shù)據(jù)。s是用來指定線型、色彩、是用來指定線型、色彩、數(shù)據(jù)點行的選項字符串。數(shù)據(jù)點行的選項字符串。例例 在在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，

2、繪制曲線 y=2e-0.5xcos(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)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 繪制曲線。繪制曲線。 程序如下：程序如下： t=0:0.1:2*pi; x=t.*sin(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖 plot函數(shù)最簡單的調(diào)用格式是只包含一個函數(shù)最簡單的調(diào)用格式是只包含一個輸入?yún)?shù)：輸入?yún)?shù)：plot(x)； 在這種情況下，當(dāng)在這種情況下，當(dāng)x是實向量時，以該向是實向量時，以該向

3、量元素的下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)畫出量元素的下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)畫出一條連續(xù)曲線，這實際上是繪制折線圖。一條連續(xù)曲線，這實際上是繪制折線圖。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4.1.2 繪制多根二維曲線繪制多根二維曲線1plot函數(shù)的輸入?yún)?shù)是矩陣形式函數(shù)的輸入?yún)?shù)是矩陣形式 (1) 當(dāng)當(dāng)x是向量，是向量，y是有一維與是有一維與x同維的矩陣時，則同維的矩陣時，則繪制出多根不同顏色的曲線。曲線條數(shù)等于繪制出多根不同顏色的曲線。曲線條數(shù)等于y矩矩陣的另一維數(shù)，陣的另一維數(shù)，x被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。 (2) 當(dāng)當(dāng)x,y是同維矩陣時，則以是同維矩陣時，則

4、以x,y對應(yīng)列元素為橫、對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。數(shù)。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖 (3) 對只包含一個輸入?yún)?shù)的對只包含一個輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)，當(dāng)輸入?yún)⒑瘮?shù)，當(dāng)輸入?yún)?shù)是實矩陣時，則按列繪制每列元素值相對其數(shù)是實矩陣時，則按列繪制每列元素值相對其下標(biāo)的曲線，曲線條數(shù)等于輸入?yún)?shù)矩陣的列下標(biāo)的曲線，曲線條數(shù)等于輸入?yún)?shù)矩陣的列數(shù)。數(shù)。 當(dāng)輸入?yún)?shù)是復(fù)數(shù)矩陣時，則按列分別以元素當(dāng)輸入?yún)?shù)是復(fù)數(shù)矩陣時，則按列分別以元素實部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制多條曲線。實部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制多條曲線。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二

5、維數(shù)據(jù)曲線圖【例1】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形)9sin()sin(tty 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,b,t3,y3,bo)axis(0,pi,-1,1)及其包絡(luò)線。及其包絡(luò)線?！纠?】采用模型1252222ayaxth = 0:pi/50:2*pi;a = 0.5:.5:4.5;X = cos(th)*a;Y = sin(th)*sqrt(25-a.2);plot(X,Y),axis(equal),xlabel(x

6、), ylabel(y)title(A set of Ellipses) 畫一組橢圓。2含多個輸入?yún)?shù)的含多個輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)函數(shù) 調(diào)用格式為：調(diào)用格式為： plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1) 當(dāng)輸入?yún)?shù)都為向量時，當(dāng)輸入?yún)?shù)都為向量時，x1和和y1，x2和和y2，xn和和yn分別組成一組向量對，每一組向量對的長度分別組成一組向量對，每一組向量對的長度可以不同。每一向量對可以繪制出一條曲線，這可以不同。每一向量對可以繪制出一條曲線，這樣可以在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制出多條曲線。樣可以在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制出多條曲線。(2) 當(dāng)輸入?yún)?shù)有矩陣形式時，配對的當(dāng)輸入?yún)?shù)有矩陣形式時，配對的x

7、,y按對應(yīng)列元按對應(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)。陣的列數(shù)。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 分析下列程序繪制的曲線。分析下列程序繪制的曲線。 x1=linspace(0,2*pi,100); x2=linspace(0,3*pi,100); x3=linspace(0,4*pi,100); y1=sin(x1); y2=1+sin(x2); y3=2+sin(x3); x=x1;x2;x3; y=y1;y2;y3; plot(x,y)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖其他繪圖選項其他繪圖選項 （即字符串（即字符串

8、s 的使用）的使用）s 由下表中一列或兩列或三列中屬性定義組成，如由下表中一列或兩列或三列中屬性定義組成，如 s = -.g曲線線型曲線線型曲線顏色曲線顏色標(biāo)記符號標(biāo)記符號選項選項意義意義選選項項意義意義選選項項意義意義選選項項意義意義選項選項意義意義-實線實線b藍(lán)色藍(lán)色c藍(lán)綠色藍(lán)綠色*星號星號pentagram五角五角星星虛線虛線g綠色綠色k黑色黑色.點號點號o圓圈圓圈:點線點線m紅紫紅紫色色r紅色紅色x叉號叉號square-.點劃點劃線線w白色白色y黃色黃色vdiamond none無線無線用一個用一個 1X3 向量任意指定向量任意指定r, g, b紅綠藍(lán)三原色紅綠藍(lán)三原色hexagram

9、六角六角星星 3具有兩個縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形具有兩個縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形 在在MATLAB中，如果需要繪制出具有不同縱坐標(biāo)中，如果需要繪制出具有不同縱坐標(biāo)標(biāo)度的兩個圖形，可以使用標(biāo)度的兩個圖形，可以使用plotyy繪圖函數(shù)。調(diào)用繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為：格式為： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中其中x1,y1對應(yīng)一條曲線，對應(yīng)一條曲線，x2,y2對應(yīng)另一條曲線。對應(yīng)另一條曲線。橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個，橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個，左縱坐標(biāo)用于左縱坐標(biāo)用于x1,y1數(shù)據(jù)對，右縱坐標(biāo)用于數(shù)據(jù)對，右縱坐標(biāo)用于x2,y2數(shù)據(jù)對。數(shù)據(jù)對。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖 例例 用不同標(biāo)度在

10、同一坐標(biāo)內(nèi)繪制用不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線曲線 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); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plotyy(x,y1, x,y2)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4圖形保持圖形保持 hold on 使當(dāng)前軸及圖形保持而不被刷新，準(zhǔn)備使當(dāng)前軸及圖形保持而不被刷新，準(zhǔn)備 接受此后將回執(zhí)的新曲線；接受此后將回執(zhí)的新曲線； hold off 使當(dāng)前軸及圖形不再具備不被刷新的性使當(dāng)前軸及圖形

11、不再具備不被刷新的性 質(zhì)質(zhì)hold 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4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線 y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和和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 on y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plot(x,y2); hold off4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4.1.3 設(shè)置曲線樣式設(shè)

12、置曲線樣式 MATLAB提供了一些繪圖選項，用于確定所提供了一些繪圖選項，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點標(biāo)記符號，它們可以繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點標(biāo)記符號，它們可以組合使用。例如，組合使用。例如，“b-.”表示藍(lán)色點劃線，表示藍(lán)色點劃線，“y:d”表示黃色虛線并用菱形符標(biāo)記數(shù)據(jù)點。當(dāng)選項省略表示黃色虛線并用菱形符標(biāo)記數(shù)據(jù)點。當(dāng)選項省略時，時，MATLAB規(guī)定，線型一律用實線，顏色將根規(guī)定，線型一律用實線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次。據(jù)曲線的先后順序依次。 要設(shè)置曲線樣式可以在要設(shè)置曲線樣式可以在plot函數(shù)中加繪圖選項，函數(shù)中加繪圖選項，其調(diào)用格式為：其調(diào)用格式為： plot(x1,

13、y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,xn,yn,選項選項n)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 在同一坐標(biāo)內(nèi)，分別用不同線型和顏色繪制曲線在同一坐標(biāo)內(nèi)，分別用不同線型和顏色繪制曲線y1=0.2e0.5xcos(4x) 和和y2=2e-0.5xcos(x)，標(biāo)記兩曲線交叉點。，標(biāo)記兩曲線交叉點。 程序如下：程序如下： x=linspace(0,2*pi,1000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)1e-2); %查找查找y1與與y2相等點相等點(近似相近似相

14、 等等)的下的下標(biāo)標(biāo) x1=x(k); % 取取y1與與y2相等點的相等點的x坐標(biāo)坐標(biāo) y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求求y1與與y2值相等點的值相等點的y坐標(biāo)坐標(biāo) plot(x,y1,x,y2,k:,x1,y3,bp); 步 驟典 型 指 令 1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：l選擇所要表現(xiàn)的范圍選擇所要表現(xiàn)的范圍l產(chǎn)生自變量采樣向量產(chǎn)生自變量采樣向量l計算相應(yīng)的函數(shù)值向量計算相應(yīng)的函數(shù)值向量t = pi*(0:100)/100y =sin(t).*sin(9*t) 2選定圖形窗及子圖位置：選定圖形窗及子圖位置：l缺省時，打開缺省時，打開Figure No.1,

15、或當(dāng)前窗，當(dāng)前子圖或當(dāng)前窗，當(dāng)前子圖l可用指令指定圖形窗號和子可用指令指定圖形窗號和子圖號圖號 figure (1)subplot(2,2,3) 3調(diào)用（高層）繪圖指令調(diào)用（高層）繪圖指令線性、色彩、數(shù)據(jù)點型線性、色彩、數(shù)據(jù)點型plot(t,y,b-) 4設(shè)置軸的范圍與刻度、坐設(shè)置軸的范圍與刻度、坐標(biāo)分格線標(biāo)分格線axis(0,pi,-1,1)grid on 5圖形注釋：圖形注釋：圖名、坐標(biāo)名、圖例、文圖名、坐標(biāo)名、圖例、文字說明字說明 title(調(diào)制波形)xlabel(t);ylabel(y);legend(sin(t),sin(t)sin(9t)text(2,0.5,y=sin(t)si

16、n(9t)6圖形的精細(xì)修飾（圖柄操圖形的精細(xì)修飾（圖柄操作）作）set(h,MarkerSize,10)4.1.4 圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制1圖形標(biāo)注圖形標(biāo)注 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,)4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖 函數(shù)中的說明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)中的說明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)的ASCII字符外，字符外，還可使用從還可使用從Tex字符集中摘引入了包括希臘字母在內(nèi)字符集中摘

17、引入了包括希臘字母在內(nèi)的的100多個特殊字符，這樣就可以在圖形上添加希臘多個特殊字符，這樣就可以在圖形上添加希臘字母、數(shù)學(xué)符號及公式等內(nèi)容。例如，字母、數(shù)學(xué)符號及公式等內(nèi)容。例如，text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)將得到標(biāo)注效果將得到標(biāo)注效果sin(t+)。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 在在0 x2 區(qū)間內(nèi)，繪制曲線區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y1=2e-0.5x和和y2=cos(4x)，并給圖形添加圖形標(biāo)注。并給圖形添加圖形標(biāo)注。 程序如下：程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=2*exp(-0.5*x); y2=cos(4*pi*x); plot(x,

18、y1,x,y2) title(x from 0 to 2pi); %加圖形標(biāo)題加圖形標(biāo)題 xlabel(Variable X); %加加X軸說明軸說明 ylabel(Variable Y); %加加Y軸說明軸說明 text(0.8,1.5,曲線曲線y1=2e-0.5x ); %在指定位置添在指定位置添 % 加圖形說明加圖形說明 text(2.5,1.1,曲線曲線y2=cos(4pix); legend(y1,y2) %加圖例加圖例2坐標(biāo)控制坐標(biāo)控制 axis函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax) axis函數(shù)功能豐富，常用的

19、格式還有：函數(shù)功能豐富，常用的格式還有： axis equal：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。 axis square：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形缺省為矩形)。 axis auto：使用缺省設(shè)置。：使用缺省設(shè)置。 axis off：取消坐標(biāo)軸。：取消坐標(biāo)軸。 axis on：顯示坐標(biāo)軸。：顯示坐標(biāo)軸。 axis image：橫、縱軸采用等長刻度，且坐標(biāo)框緊：橫、縱軸采用等長刻度，且坐標(biāo)框緊 貼數(shù)據(jù)范圍。貼數(shù)據(jù)范圍。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖t=0:2*pi/99:2*pi;x=1.15*cos(t);y=3.25*sin(t);%subpl

20、ot(2,3,1),plot(x,y),axis normal,grid on,title(Normal and Grid on)subplot(2,3,2),plot(x,y),axis equal,grid on,title(Equal)subplot(2,3,3),plot(x,y),axis square,grid on,title(Square)subplot(2,3,4),plot(x,y),axis image,box off,title(Image and Box off)subplot(2,3,6),plot(x,y),axis tight,box off,title(Tig

21、ht) 演示采用長軸為演示采用長軸為3.253.25，短軸為，短軸為1.151.15的橢圓。的橢圓。 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，不帶參數(shù)命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的的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。 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，不帶參數(shù)命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的的box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。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖例例 在同一坐標(biāo)中

22、可以繪制在同一坐標(biāo)中可以繪制3個同心圓，并加坐標(biāo)控制個同心圓，并加坐標(biāo)控制 程序如下：程序如下： t=0:0.01:2*pi; x=exp(i*t); y=x;2*x;3*x; plot(y) grid on; %加網(wǎng)格線加網(wǎng)格線 box on; %加坐標(biāo)邊框加坐標(biāo)邊框 axis equal %坐標(biāo)軸采用等刻度坐標(biāo)軸采用等刻度4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4.1.5 圖形的可視化編輯圖形的可視化編輯 MATLAB 在圖形窗口中提供了可視化的在圖形窗口中提供了可視化的圖形編輯工具，利用圖形窗口菜單欄或工具欄圖形編輯工具，利用圖形窗口菜單欄或工具欄中的有關(guān)命令可以完成對窗口中各種圖形對象中的

23、有關(guān)命令可以完成對窗口中各種圖形對象的編輯處理。的編輯處理。 在圖形窗口上有一個菜單欄和工具欄。菜在圖形窗口上有一個菜單欄和工具欄。菜單欄包含單欄包含F(xiàn)ile、Edit、View、Insert、Tools、Window和和Help共共7個菜單項，工具欄包含個菜單項，工具欄包含11個個命令按鈕。命令按鈕。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖若干重要的菜單選項：若干重要的菜單選項： 【Edit: current objects properties】:次選項將調(diào)出當(dāng)前所在對象屬性的面積界面?！綢nsert:Axes】:該選項中，將可在當(dāng)前圖形窗口中的任何地方開辟任何大小的“子圖”，該子圖的辨認(rèn)需借

24、助圖柄。而它圖柄的獲得方法是：現(xiàn)在圖形窗口中選中“子圖”，然后在指令窗中運(yùn)行指令hx=gca，便得到了該子圖的圖柄。【Insetr:Arrow】; 【Insetr:Line】, 【Insetr:Text】:這三個選項分別等價于“添加箭頭鍵”，“添加直線鍵”，“添加文字鍵”。clf;shg,t=(pi*(0:1000)/1000);y1=sin(t);y12=sin(t).*sin(10*t);plot(t,y12,b-,t,y1,-y1,r:),axis(0,pi,-1,1) 4.1.6 圖形窗口的分割圖形窗口的分割 subplot函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： subplot(m,n,

25、p) 該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成mn個繪圖區(qū)，即個繪圖區(qū)，即每行每行n個，共個，共m行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，且選定行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，且選定第第p個區(qū)為當(dāng)前活動區(qū)。在每一個繪圖區(qū)允許以個區(qū)為當(dāng)前活動區(qū)。在每一個繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)系單獨繪制圖形。不同的坐標(biāo)系單獨繪制圖形。4.1 二維數(shù)據(jù)曲線圖二維數(shù)據(jù)曲線圖4.2.1 其他坐標(biāo)系下的二維數(shù)據(jù)曲線圖其他坐標(biāo)系下的二維數(shù)據(jù)曲線圖1對數(shù)坐標(biāo)圖形對數(shù)坐標(biāo)圖形 MATLAB提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：調(diào)用格式為： semilogx(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項

26、選項2,) semilogy(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,) loglog(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,)例例 繪制繪制y=10 x2的對數(shù)坐標(biāo)圖與直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。的對數(shù)坐標(biāo)圖與直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。4.2 其他二維圖形其他二維圖形2極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖 polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：用格式為： polar(theta,rho,選項選項) 其中其中theta為極坐標(biāo)極角，為極坐標(biāo)極角，rho為極坐為極坐標(biāo)矢徑，選項的內(nèi)容與標(biāo)矢徑，選項的內(nèi)容與plot函數(shù)相函數(shù)相似。似。例例 繪制繪制r=sin(t)cos(

27、t)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)點。記數(shù)據(jù)點。 程序如下：程序如下： t=0:pi/50:2*pi; r=sin(t).*cos(t); polar(t,r,-*);4.2 其他二維圖形其他二維圖形4.2.2 二維統(tǒng)計分析圖二維統(tǒng)計分析圖 在在MATLAB中，二維統(tǒng)計分析圖形很多，常見的中，二維統(tǒng)計分析圖形很多，常見的有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：數(shù)分別是： bar(x,y,選項選項) stairs(x,y,選項選項) stem(x,y,選項選項) fill(x1,y1,選項選項1,x2,y2,選項選項2,)4.2

28、其他二維圖形其他二維圖形例例 分別以條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖形式繪制曲分別以條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖形式繪制曲線線y=2sin(x)。 程序如下：程序如下： x=0:pi/10:2*pi; y=2*sin(x); subplot(2,2,1);bar(x,y,g); title(bar(x,y,g);axis(0,7,-2,2); subplot(2,2,2);stairs(x,y,b); title(stairs(x,y,b);axis(0,7,-2,2); subplot(2,2,3);stem(x,y,k); title(stem(x,y,k);axis(0,7,-2,2); s

29、ubplot(2,2,4);fill(x,y,y); title(fill(x,y,y);axis(0,7,-2,2); MATLAB提供的統(tǒng)計分析繪圖函數(shù)還有很多，例如用來表提供的統(tǒng)計分析繪圖函數(shù)還有很多，例如用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等。示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等。例例 (1) 某企業(yè)全年各季度的產(chǎn)值某企業(yè)全年各季度的產(chǎn)值(單位：萬元單位：萬元)分別為：分別為：2347,1827,2043,3025，試用餅圖作統(tǒng)計分析。，試用餅圖作統(tǒng)計分析。 (2) 繪制復(fù)數(shù)的相量圖：繪制復(fù)數(shù)的相量圖：7+2.9i、2-3i和和-1.5-6i。 程序如下：程序如

30、下： subplot(1,2,1); pie(2347,1827,2043,3025); title(餅圖餅圖); legend(一季度一季度,二季度二季度,三季度三季度,四季度四季度); subplot(1,2,2); compass(7+2.9i,2-3i,-1.5-6i); title(相量圖相量圖);4.2 其他二維圖形其他二維圖形 MATLAB提供了一個提供了一個ezplot函數(shù)繪制隱函數(shù)圖函數(shù)繪制隱函數(shù)圖形，下面介紹其用法。形，下面介紹其用法。 (1) 對于函數(shù)對于函數(shù)f = f(x)，ezplot函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： ezplot(f)：在默認(rèn)區(qū)間：在默認(rèn)區(qū)間-2

31、x2繪制繪制f = f(x)的圖形。的圖形。 ezplot(f, a,b)：在區(qū)間：在區(qū)間axb繪制繪制f = f(x)的圖形。的圖形。4.3 隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖(2) 對于隱函數(shù)對于隱函數(shù)f = f(x,y)，ezplot函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： ezplot(f)：在默認(rèn)區(qū)間：在默認(rèn)區(qū)間-2x2和和-2y2繪制繪制f(x,y) = 0的圖形。的圖形。 ezplot(f, xmin,xmax,ymin,ymax)：在區(qū)間：在區(qū)間xminxxmax和和yminyymax繪制繪制f(x,y) = 0的的圖形。圖形。 ezplot(f, a,b)：在區(qū)間：在區(qū)間axb和和ay b繪制

32、繪制f(x,y) = 0的圖形。的圖形。4.3 隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖(3) 對于參數(shù)方程對于參數(shù)方程x = x(t)和和y = y(t)，ezplot函數(shù)的函數(shù)的調(diào)用格式為：調(diào)用格式為： ezplot(x,y)：在默認(rèn)區(qū)間：在默認(rèn)區(qū)間0t2繪制繪制x=x(t)和和y=y(t)的圖形。的圖形。 ezplot(x,y, tmin,tmax)：在區(qū)間：在區(qū)間tmin t tmax繪制繪制x=x(t)和和y=y(t)的圖形。的圖形。4.3 隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖例例 隱函數(shù)繪圖應(yīng)用舉例。隱函數(shù)繪圖應(yīng)用舉例。程序如下：程序如下：subplot(2,2,1);ezplot(x2+y2-9);axis equ

33、alsubplot(2,2,2);ezplot(x3+y3-5*x*y+1/5)subplot(2,2,3);ezplot(cos(tan(pi*x), 0,1)subplot(2,2,4);ezplot(8*cos(t),4*sqrt(2)*sin(t),0,2*pi)4.3 隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖4.4.1 三維曲線三維曲線 plot3函數(shù)與函數(shù)與plot函數(shù)用法十分相似，其調(diào)用格式為函數(shù)用法十分相似，其調(diào)用格式為 plot3(x1,y1,z1,選項選項1,x2,y2,z2,選項選項2,xn,yn,zn,選項選項n) 其中每一組其中每一組x,y,z組成一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項的定組成一組曲線

34、的坐標(biāo)參數(shù)，選項的定義和義和plot函數(shù)相同。當(dāng)函數(shù)相同。當(dāng)x,y,z是同維向量時，則是同維向量時，則x,y,z 對對應(yīng)元素構(gòu)成一條三維曲線。當(dāng)應(yīng)元素構(gòu)成一條三維曲線。當(dāng)x,y,z是同維矩陣時，則是同維矩陣時，則以以x,y,z對應(yīng)列元素繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣對應(yīng)列元素繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。列數(shù)。4.4 三維圖形三維圖形例例 繪制三維曲線。繪制三維曲線。程序如下：程序如下：t=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*sin(t).*cos(t);plot3(x,y,z);title(Line in 3-D Space);xlabel(X)

35、;ylabel(Y);zlabel(Z);grid on;4.4 三維圖形三維圖形4.4.2 三維曲面三維曲面1產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生三維數(shù)據(jù) 在在MATLAB中，利用中，利用meshgrid函數(shù)產(chǎn)生平函數(shù)產(chǎn)生平面區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣。其格式為：面區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣。其格式為： x=a:d1:b; y=c:d2:d; X,Y=meshgrid(x,y); 該函數(shù)將向量該函數(shù)將向量X與與Y定義的區(qū)域轉(zhuǎn)換成數(shù)組定義的區(qū)域轉(zhuǎn)換成數(shù)組X和和Y。輸出的。輸出的X和和Y分別為平面上矩形區(qū)域分分別為平面上矩形區(qū)域分割點的橫、縱坐標(biāo)值。割點的橫、縱坐標(biāo)值。4.4 三維圖形三維圖形2繪制三維曲面的函數(shù)繪制三維曲面的

36、函數(shù) surf函數(shù)和函數(shù)和mesh函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： mesh(x,y,z,c) % % 最常用的網(wǎng)線圖調(diào)用格式最常用的網(wǎng)線圖調(diào)用格式 surf(x,y,z,c) % % 最常用的曲面圖調(diào)用格式最常用的曲面圖調(diào)用格式 一般情況下，一般情況下，x,y,z是維數(shù)相同的矩陣。是維數(shù)相同的矩陣。x,y是網(wǎng)是網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣，格坐標(biāo)矩陣，z是網(wǎng)格點上的高度矩陣，是網(wǎng)格點上的高度矩陣，c用于用于指定在不同高度下的顏色范圍。指定在不同高度下的顏色范圍。4.4 三維圖形三維圖形例例 繪制三維曲面圖繪制三維曲面圖 z=sin(x+sin(y)-x/10。 程序如下：程序如下： x,y=meshgr

37、id(0:0.25:4*pi); z=sin(x+sin(y)-x/10; mesh(x,y,z); axis(0,4*pi,0,4*pi,-2.5,1);4.4 三維圖形三維圖形3標(biāo)準(zhǔn)三維曲面標(biāo)準(zhǔn)三維曲面 sphere函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： x,y,z=sphere(n) % % 產(chǎn)生球面產(chǎn)生球面 cylinder函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： x,y,z= cylinder(R,n) % % 創(chuàng)建圓柱創(chuàng)建圓柱 MATLAB還有一個還有一個peaks 函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，常用于三維曲面的演示。常用于三維曲面的演示。4.4 三維圖形三維圖形例例 繪制標(biāo)準(zhǔn)

38、三維曲面圖形。繪制標(biāo)準(zhǔn)三維曲面圖形。程序如下：程序如下：t=0:pi/20:2*pi;x,y,z= cylinder(2+sin(t),30);subplot(2,2,1);surf(x,y,z);subplot(2,2,2);x,y,z=sphere;surf(x,y,z);subplot(2,1,2);x,y,z=peaks(30); surf(x,y,z);4.4.3 其他三維圖形其他三維圖形 在介紹二維圖形時曾提到條形圖、桿圖、餅圖和填在介紹二維圖形時曾提到條形圖、桿圖、餅圖和填充圖等特殊圖形，它們還可以以三維形式出現(xiàn)，使充圖等特殊圖形，它們還可以以三維形式出現(xiàn)，使用的函數(shù)分別是用的函

39、數(shù)分別是bar3、stem3、pie3 和和fill3。 1. bar3函數(shù)繪制三維條形圖，常用格式為：函數(shù)繪制三維條形圖，常用格式為： bar3(y) bar3(x,y) 2. stem3函數(shù)繪制離散序列數(shù)據(jù)的三維桿圖，常用函數(shù)繪制離散序列數(shù)據(jù)的三維桿圖，常用格式為：格式為： stem3(z) stem3(x,y)4.4 三維圖形三維圖形 3.pie3函數(shù)繪制三維餅圖，常用格式為：函數(shù)繪制三維餅圖，常用格式為： pie3(x) 4.fill3函數(shù)等效于三維函數(shù)函數(shù)等效于三維函數(shù)fill，可在三維空間內(nèi)，可在三維空間內(nèi)繪制出填充過的多邊形，常用格式為：繪制出填充過的多邊形，常用格式為： fil

40、l3(x,y,z,c)4.4 三維圖形三維圖形4.4 三維圖形三維圖形例例 繪制三維圖形：繪制三維圖形：(1) 繪制魔方陣的三維條形圖繪制魔方陣的三維條形圖(2) 以三維桿圖形式繪制曲線以三維桿圖形式繪制曲線y=2sin(x)(3)繪制餅圖繪制餅圖x=2347,1827,2043,3025(4) 用隨機(jī)的頂點坐標(biāo)值畫出用隨機(jī)的頂點坐標(biāo)值畫出五個黃色三角形。五個黃色三角形。程序如下：程序如下：subplot(2,2,1);bar3(magic(4);subplot(2,2,2);y=2*sin(0:pi/10:2*pi);stem3(y);subplot(2,2,3);pie3(2347,182

41、7,2043,3025);subplot(2,2,4);fill3(rand(3,5),rand(3,5),rand(3,5), y );例例 繪制多峰函數(shù)的瀑布圖和等高線圖。繪制多峰函數(shù)的瀑布圖和等高線圖。程序如下：程序如下：subplot(1,2,1);X,Y,Z=peaks(30);waterfall(X,Y,Z);xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis),zlabel(Z-axis);subplot(1,2,2);contour3(X,Y,Z,12,k); %其中其中12代表高度的等級數(shù)代表高度的等級數(shù)xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis),zla

42、bel(Z-axis);4.4 三維圖形三維圖形4.5.1 視點處理視點處理 MATLAB提供了設(shè)置視點的函數(shù)提供了設(shè)置視點的函數(shù)view，其調(diào)用，其調(diào)用格式為：格式為： view(az,el) 其中其中az為方位角，為方位角，el為仰角，它們均以度為單為仰角，它們均以度為單位。系統(tǒng)缺省的視點定義為方位角位。系統(tǒng)缺省的視點定義為方位角-37.5,仰角仰角30。4.5 圖形修飾處理圖形修飾處理4.5.2 色彩處理色彩處理1顏色的向量表示顏色的向量表示 MATLAB除用字符表示顏色外，還可以用含有除用字符表示顏色外，還可以用含有3個元素的向量表示顏色。向量元素在個元素的向量表示顏色。向量元素在0,

43、1范圍范圍取值，取值，3個元素分別表示紅、綠、藍(lán)個元素分別表示紅、綠、藍(lán)3種顏色的種顏色的相對亮度，稱為相對亮度，稱為RGB三元組。三元組。4.5 圖形修飾處理圖形修飾處理2三維表面圖形的著色三維表面圖形的著色 三維表面圖實際上就是在網(wǎng)格圖的每一個網(wǎng)格三維表面圖實際上就是在網(wǎng)格圖的每一個網(wǎng)格片上涂上顏色。片上涂上顏色。surf函數(shù)用缺省的著色方式對函數(shù)用缺省的著色方式對網(wǎng)格片著色。除此之外，還可以用網(wǎng)格片著色。除此之外，還可以用shading命令命令來改變著色方式。來改變著色方式。 shading faceted命令將每個網(wǎng)格片用其高度對應(yīng)命令將每個網(wǎng)格片用其高度對應(yīng)的顏色進(jìn)行著色，但網(wǎng)格線仍

44、保留著，其顏色的顏色進(jìn)行著色，但網(wǎng)格線仍保留著，其顏色是黑色。這是系統(tǒng)的缺省著色方式。是黑色。這是系統(tǒng)的缺省著色方式。4.5 圖形修飾處理圖形修飾處理 shading flat命令將每個網(wǎng)格片用同一個顏色進(jìn)命令將每個網(wǎng)格片用同一個顏色進(jìn)行著色，且網(wǎng)格線也用相應(yīng)的顏色，從而使得行著色，且網(wǎng)格線也用相應(yīng)的顏色，從而使得圖形表面顯得更加光滑。圖形表面顯得更加光滑。 shading interp命令在網(wǎng)格片內(nèi)采用顏色插值處命令在網(wǎng)格片內(nèi)采用顏色插值處理，得出的表面圖顯得最光滑。理，得出的表面圖顯得最光滑。4.5 圖形修飾處理圖形修飾處理例例 3種圖形著色方式的效果展示種圖形著色方式的效果展示程序如下：

45、程序如下：x,y,z=sphere(20);subplot(1,3,1);surf(x,y,z);axis equalsubplot(1,3,2);surf(x,y,z);shading flat;axis equalsubplot(1,3,3);surf(x,y,z);shading interp;axis equal4.5.3 光照處理光照處理例例 光照處理后的球面。光照處理后的球面。程序如下：程序如下：x,y,z=sphere(20);subplot(1,2,1);surf(x,y,z);axis equal;light(Posi,0,1,1);shading interp;hold on;plot3(0,1,1,p);text(0,1,1, light);subplot(1,2,2);surf(x,y,z);axis equal;light(Posi,1,0,1);shading interp;hold on;plot3(1,0,1,p);text(1,0,1, light);4.5.4 圖形的裁剪處理圖形的裁剪處理例例 繪制三維曲面圖，并進(jìn)行插值著色處理，裁掉圖中繪制三維曲面圖，并進(jìn)行插值著色處理，裁掉圖中x和和y都小于都小于0部分。部分。程