matlab數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化

1、第五章第五章 數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化數(shù)據(jù)可視化的目的：數(shù)據(jù)可視化的目的：l通過圖形，從一堆雜亂的離散數(shù)據(jù)中觀察數(shù)據(jù)通過圖形，從一堆雜亂的離散數(shù)據(jù)中觀察數(shù)據(jù)間的間的內(nèi)在關(guān)系內(nèi)在關(guān)系l感受由圖形所傳遞的感受由圖形所傳遞的內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)5.1 引言引言5.1.1 離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化l二元實(shí)數(shù)二元實(shí)數(shù)標(biāo)量對標(biāo)量對(x,y)可以用平面上一個(gè)點(diǎn)表示可以用平面上一個(gè)點(diǎn)表示l二元實(shí)數(shù)二元實(shí)數(shù)向量對向量對(x,y)可以用平面上一組點(diǎn)表示可以用平面上一組點(diǎn)表示l對于離散實(shí)函數(shù)對于離散實(shí)函數(shù)y=f(x)，取，取x為遞增序列，求出為遞增序列，求出對應(yīng)的對應(yīng)的y序列，組

2、成二元向量對。用直角坐標(biāo)中序列，組成二元向量對。用直角坐標(biāo)中的點(diǎn)序列表示，即離散函數(shù)的可視化的點(diǎn)序列表示，即離散函數(shù)的可視化l注：圖形注：圖形不能表現(xiàn)無限區(qū)間不能表現(xiàn)無限區(qū)間上的函數(shù)關(guān)系上的函數(shù)關(guān)系5.1.1 離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化【例】用圖形表示離散函數(shù)【例】用圖形表示離散函數(shù)n=0:12;%產(chǎn)生一組自變量數(shù)據(jù)產(chǎn)生一組自變量數(shù)據(jù) y=1./abs(n-6); %計(jì)算相應(yīng)點(diǎn)的函數(shù)值計(jì)算相應(yīng)點(diǎn)的函數(shù)值 plot(n,y,r*,MarkerSize,20) %用紅花標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)用紅花標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)grid on%畫坐標(biāo)方格畫坐標(biāo)方格 1)6( ny5.1.1 離散數(shù)據(jù)和離散

3、函數(shù)的可視化離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化0246810120.10.20.30.40.50.60.70.80.915.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)連續(xù)函數(shù)的可視化也必須建立在的可視化也必須建立在離散數(shù)據(jù)離散數(shù)據(jù)上上l從連續(xù)函數(shù)獲得一組自變量采樣點(diǎn)（包括采樣的起點(diǎn)、從連續(xù)函數(shù)獲得一組自變量采樣點(diǎn)（包括采樣的起點(diǎn)、終點(diǎn)和采樣步長），并計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值終點(diǎn)和采樣步長），并計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值 。l離散數(shù)據(jù)的可視化；離散數(shù)據(jù)的可視化；l圖形上離散點(diǎn)的連續(xù)化。圖形上離散點(diǎn)的連續(xù)化。 為表現(xiàn)連續(xù)性，常用的處理方法：為表現(xiàn)連續(xù)性，常用的處理方法：對區(qū)間進(jìn)行更細(xì)的分割，計(jì)算更多的點(diǎn)對區(qū)間進(jìn)行更細(xì)

4、的分割，計(jì)算更多的點(diǎn)兩點(diǎn)之間用直線連接，近似表現(xiàn)連續(xù)性兩點(diǎn)之間用直線連接，近似表現(xiàn)連續(xù)性注意：自變量的采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)足夠多注意：自變量的采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)足夠多,如采樣點(diǎn)數(shù)不足不能真如采樣點(diǎn)數(shù)不足不能真實(shí)地反映原函數(shù)。實(shí)地反映原函數(shù)。重點(diǎn)5.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)的可視化【例】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形【例】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形t1=(0:11)/11*pi; %在在0 0pipi之間取之間取1212個(gè)采樣點(diǎn)個(gè)采樣點(diǎn) y1=sin(t1).*sin(9*t1);t2=(0:100)/100*pi;%在在0 0pipi之間取之間取101101個(gè)采樣點(diǎn)個(gè)采樣點(diǎn) y2=sin(t2).*sin(9*t2

5、); subplot(2,2,1);plot(t1,y1,r.);axis(0,pi,-1,1);title(1)(1)點(diǎn)過少的離散圖形點(diǎn)過少的離散圖形) %畫采樣點(diǎn)偏少的離散點(diǎn)畫采樣點(diǎn)偏少的離散點(diǎn))9sin()sin(tty 5.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)的可視化subplot(2,2,2),plot(t1,y1,r,t1,y1,r.),axis(0,pi,-1,1),title(2)點(diǎn)過少的連續(xù)圖點(diǎn)過少的連續(xù)圖形形)%畫采樣點(diǎn)偏少的離散點(diǎn)及之間的連線畫采樣點(diǎn)偏少的離散點(diǎn)及之間的連線subplot(2,2,3),plot(t2,y2,r.)axis(0,pi,-1,1),title(3

6、)點(diǎn)密集的離散圖點(diǎn)密集的離散圖形形)%畫采樣點(diǎn)足夠的離散點(diǎn)畫采樣點(diǎn)足夠的離散點(diǎn)subplot(2,2,4),plot(t2,y2)axis(0,pi,-1,1),title(4)點(diǎn)足夠的連續(xù)圖點(diǎn)足夠的連續(xù)圖形形) %畫采樣點(diǎn)足夠的連續(xù)圖形畫采樣點(diǎn)足夠的連續(xù)圖形5.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)的可視化5.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化連續(xù)函數(shù)的可視化l用數(shù)據(jù)點(diǎn)來表現(xiàn)連續(xù)函數(shù)，描述能力差用數(shù)據(jù)點(diǎn)來表現(xiàn)連續(xù)函數(shù)，描述能力差l子圖子圖1、2的失真大，因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)的個(gè)數(shù)太少的失真大，因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)的個(gè)數(shù)太少lplot指令的默認(rèn)處理方法指令的默認(rèn)處理方法：在離散采樣的基礎(chǔ)上，：在離散采樣的基礎(chǔ)上，采用采用“線性插

7、值線性插值”迅速算出離散點(diǎn)間連線上所迅速算出離散點(diǎn)間連線上所經(jīng)過的每個(gè)像素，從而獲得經(jīng)過的每個(gè)像素，從而獲得“連續(xù)曲線連續(xù)曲線”效果。效果。把把離散數(shù)據(jù)點(diǎn)用直線連接成為連續(xù)曲線，增加離散數(shù)據(jù)點(diǎn)用直線連接成為連續(xù)曲線，增加圖形的連續(xù)感。圖形的連續(xù)感。5.1.3 可視化的一般步驟可視化的一般步驟l1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備l2. 選定圖形窗及子圖位置選定圖形窗及子圖位置l3. 調(diào)用繪圖指令調(diào)用繪圖指令l4. 設(shè)置軸的范圍和坐標(biāo)方格線設(shè)置軸的范圍和坐標(biāo)方格線l5. 圖形注釋圖形注釋l6. 著色、明暗、燈光、材質(zhì)處理（三維圖形）著色、明暗、燈光、材質(zhì)處理（三維圖形）5.2 二維曲線繪圖二維曲線繪圖lplo

8、t 線圖線圖lbar 二維條狀圖二維條狀圖lstem 火柴桿圖火柴桿圖lstairs 階梯圖階梯圖larea 面積圖面積圖lpie 餅圖餅圖lhist 直方圖直方圖最重要、最基本的指令是最重要、最基本的指令是plot5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式1. plot(X,s)lX為實(shí)向量為實(shí)向量一條連續(xù)曲線（下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值一條連續(xù)曲線（下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)）為縱坐標(biāo)）lX為實(shí)矩陣為實(shí)矩陣一組曲線（按列繪制每列元素值相對其一組曲線（按列繪制每列元素值相對其下標(biāo)的曲線，曲線數(shù)列數(shù)）下標(biāo)的曲線，曲線數(shù)列數(shù)）lX為復(fù)矩陣為復(fù)矩陣一組曲線（按列分別以實(shí)部為橫坐標(biāo)，一組曲線（按列分別以實(shí)

9、部為橫坐標(biāo)，虛部為縱坐標(biāo)，曲線數(shù)列數(shù)）虛部為縱坐標(biāo)，曲線數(shù)列數(shù)）ls字符串指定線型、顏色和數(shù)據(jù)點(diǎn)形，可缺省，為藍(lán)色字符串指定線型、顏色和數(shù)據(jù)點(diǎn)形，可缺省，為藍(lán)色細(xì)實(shí)線細(xì)實(shí)線5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式2. plot(x,y,s)（共（共4種）種）（1)1)x,y為同長向量為同長向量一條曲線（一條曲線（x橫，橫，y縱）縱）（最基本格式，必須掌握）（最基本格式，必須掌握）t=0:pi/50:4*pi; %產(chǎn)生產(chǎn)生1*201的自變量的自變量y=exp(-t/3).*sin(3*t) %計(jì)算計(jì)算y值值plot(t,y,-r) %繪圖繪圖02468101214-0.6-0.4-0.200.2

10、0.40.60.815.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式(2)(2)x，y同維矩陣同維矩陣x、y對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)（曲對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)（曲線的條數(shù)等于矩陣的列數(shù)）線的條數(shù)等于矩陣的列數(shù)） X=reshape(1:12,3,4) X = 1 4 7 10 2 5 8 11 3 6 9 12Y=reshape(4:15,3,4)Y = 4 7 10 13 5 8 11 14 6 9 12 15plot(X,Y,b-*),grid5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式02468101246810121416（3）x為向量，為向量，y為矩陣且有一

11、維與為矩陣且有一維與x等長等長繪繪制制多條不同顏色多條不同顏色的曲線（的曲線（x為共同的橫坐標(biāo)）為共同的橫坐標(biāo)） t=(0:pi/50:2*pi); %1011的列向量的列向量 k=0.4:0.1:1; %17的行向量的行向量 Y=cos(t)*k; %1017的矩陣的矩陣 plot(t,Y) %繪圖繪圖5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.815.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式（4)4) x為矩陣，為矩陣，y為向量為向量繪制多條不同顏色的繪制多條不同顏色的曲線（曲線（y為共同的縱坐標(biāo)）為共同的縱坐標(biāo)）t=(0

12、:pi/50:2*pi); %1011的列向量的列向量k=0.4:0.1:1; %17的行向量的行向量Y=cos(t)*k; %1017的矩陣的矩陣plot(Y,t) %繪圖繪圖-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81012345675.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式3. plot(X1,Y1,s1,X2,Y2,s2,) 每個(gè)繪線每個(gè)繪線“三元組三元組” (X,Y,s)的結(jié)構(gòu)和作用，與的結(jié)構(gòu)和作用，與plot(X,Y,s)相同，不同三元組之間沒有約束關(guān)相同，不同三元組之間沒有約束關(guān)系系。5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式【例【例5.2-2】用圖形表示連續(xù)調(diào)制

13、波形】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形y=sin(t)sin(9t)及其包及其包絡(luò)線。（圖絡(luò)線。（圖5.2-2）P180 t=(0:pi/100:pi); %長度為長度為101的時(shí)間采樣列向量的時(shí)間采樣列向量 y1=sin(t)*1,-1; %包絡(luò)線函數(shù)值包絡(luò)線函數(shù)值,為為1012的矩陣的矩陣 y2=sin(t).*sin(9*t); %長度為長度為101的調(diào)制波列向量的調(diào)制波列向量 t3=pi*(0:9)/9; %10個(gè)采樣點(diǎn)自變量個(gè)采樣點(diǎn)自變量 y3=sin(t3).*sin(9*t3); %10個(gè)采樣值個(gè)采樣值 plot(t,y1,r:,t,y2,g,t3,y3,bo) axis(0,pi,-1,

14、1) 5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式00.511.522.53-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.815.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式l【附加】采用模型【附加】采用模型 畫一組橢圓畫一組橢圓th = 0:pi/50:2*pi;%長度為長度為101的列向量的列向量a = 0.5:.5:4.5;%長度為長度為9的行向量的行向量X = cos(th)*a;%（1019）的矩陣）的矩陣Y = sin(th)*sqrt(25-a.2);%（1019）的矩陣）的矩陣plot(X,Y),axis(equal), %使坐標(biāo)軸等長刻度使坐標(biāo)軸等長刻度xlabel(x),

15、 ylabel(y) %書寫坐標(biāo)名書寫坐標(biāo)名title(A set of Ellipses) %書寫圖名書寫圖名1252222ayax5.2.1 plot的調(diào)用格式的調(diào)用格式-6-4-20246-4-3-2-101234xyA set of Ellipses5.2.2 曲線的顏色、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)形曲線的顏色、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)形1. 顏色和線型顏色和線型b藍(lán)藍(lán)g綠綠r紅紅c青青m品紅品紅y黃黃k黑黑w白白- 實(shí)線實(shí)線:虛線虛線-.點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線- 雙劃線雙劃線5.2.2 曲線的顏色、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)形曲線的顏色、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)形2. 數(shù)據(jù)點(diǎn)形數(shù)據(jù)點(diǎn)形. 實(shí)心黑點(diǎn)實(shí)心黑點(diǎn)+十字符十字符*星號星號向上三角向上三角

16、向右三角向右三角v向下三角向下三角d菱形菱形h六角星六角星o空心圓空心圓p五角星五角星s方塊方塊x叉號叉號5.2.3 坐標(biāo)、刻度和分格線坐標(biāo)、刻度和分格線lMATLAB一方面采用一系列一方面采用一系列缺省設(shè)置缺省設(shè)置，所以通，所以通常我們不需要控制細(xì)節(jié)就可以畫出滿意的圖形常我們不需要控制細(xì)節(jié)就可以畫出滿意的圖形l另一方面提供便于使用的另一方面提供便于使用的高層指令高層指令修改缺省設(shè)修改缺省設(shè)置，使圖形更符合用戶的習(xí)慣和愛好置，使圖形更符合用戶的習(xí)慣和愛好5.2.3 坐標(biāo)、刻度和分格線坐標(biāo)、刻度和分格線1. 坐標(biāo)控制（坐標(biāo)控制（P192表表5.26）axis auto使用缺省設(shè)置使用缺省設(shè)置ax

17、is off取消軸背景取消軸背景axis(V)人工設(shè)定坐標(biāo)范圍人工設(shè)定坐標(biāo)范圍V=x1,x2,y1,y2,z1,z2V=-4,4,-1,3axis normal 缺省矩形坐標(biāo)系缺省矩形坐標(biāo)系axis equal橫、縱軸等長刻度橫、縱軸等長刻度axis square 產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系axis image 橫、縱軸等長刻度橫、縱軸等長刻度,且坐標(biāo)框緊貼數(shù)據(jù)范圍且坐標(biāo)框緊貼數(shù)據(jù)范圍axis tight 把數(shù)據(jù)范圍直接設(shè)為坐標(biāo)范圍把數(shù)據(jù)范圍直接設(shè)為坐標(biāo)范圍5.2.3 坐標(biāo)、刻度和分格線坐標(biāo)、刻度和分格線【例【例5.2-3】觀察各種軸控制指令的影響。演示采用長軸為】觀察各種軸控制指令的影

18、響。演示采用長軸為3.25，短軸為，短軸為1.15的橢的橢圓。注意：采用多子圖（圖圓。注意：采用多子圖（圖5.2-3）表現(xiàn)時(shí)，圖形形狀不僅受）表現(xiàn)時(shí)，圖形形狀不僅受“控制指令控制指令”影影響，而且受整個(gè)圖面響，而且受整個(gè)圖面“寬高比寬高比”及及“子圖數(shù)目子圖數(shù)目”的影響。的影響。 t=0:2*pi/99:2*pi;x=1.15*cos(t);y=3.25*sin(t);subplot(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,

19、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(2,3,5),plot(x,y),axis image fill,box offtitle(Image and Fill)subplot(2,3,6),plot(x,y),axis tight,box off,title(Tight) 5.2.3 坐標(biāo)、刻度和分格線坐標(biāo)、刻度和分格線-202-4-2024N

20、ormal and Grid on-202-202Equal-202-4-2024Square-1 01-202Image and Box off-101-1-0.500.51Image and Fill-101-202Tight5.2.3 坐標(biāo)、刻度和分格線坐標(biāo)、刻度和分格線2. 分格線和坐標(biāo)框分格線和坐標(biāo)框grid 分格線切換（狀態(tài)翻轉(zhuǎn)）分格線切換（狀態(tài)翻轉(zhuǎn)）grid on/off 畫出畫出/不畫分格線不畫分格線box 坐標(biāo)形式切換（狀態(tài)翻轉(zhuǎn)）坐標(biāo)形式切換（狀態(tài)翻轉(zhuǎn)）box on/off 使當(dāng)前坐標(biāo)呈封閉式使當(dāng)前坐標(biāo)呈封閉式/開啟式開啟式缺省設(shè)置為不畫分格線、封閉式缺省設(shè)置為不畫分格線、封

21、閉式5.2.4 圖形標(biāo)識圖形標(biāo)識(2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))l圖形標(biāo)識包括：圖形標(biāo)識包括：圖名（圖名（title）、坐標(biāo)軸名坐標(biāo)軸名（label）、圖形注釋（）、圖形注釋（text）和圖例（）和圖例（legend）l它們的最簡格式：它們的最簡格式：title(s) 書寫圖名書寫圖名xlabel(s) 橫坐標(biāo)軸名橫坐標(biāo)軸名ylabel(s) 縱坐標(biāo)軸名縱坐標(biāo)軸名legend(s1,s2,) 線型、顏色、數(shù)據(jù)點(diǎn)的圖例線型、顏色、數(shù)據(jù)點(diǎn)的圖例text(x,y,s) 在圖形在圖形(x,y)坐標(biāo)處標(biāo)注釋坐標(biāo)處標(biāo)注釋綜合綜合t=0:2*pi/99:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r

22、-.,t,y2,:,LineWidth,4)title(sin(t) and cos(t)xlabel(x)ylabel(y)legend(y1=sin(t),y2=cos(t)text(1,0,myplot)text(1,-0.8,ite-tsinalpha) %精細(xì)控制精細(xì)控制01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(t) and cos(t)xymyplote-tsiny1=sin(t)y2=cos(t)5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖1. 多次疊繪多次疊繪l在已經(jīng)存在的圖上再繪制一條或多條曲線在已經(jīng)存在的圖上再繪制一條或多條曲線

23、holdhold on保持圖形和坐標(biāo)軸，準(zhǔn)備繪制新曲線保持圖形和坐標(biāo)軸，準(zhǔn)備繪制新曲線hold off取消疊繪取消疊繪必須必須成對使用成對使用，否則會(huì)，否則會(huì)影響其他圖形的繪制影響其他圖形的繪制5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖【例】利用【例】利用hold繪制離散信號通過零階保持器后產(chǎn)生的波形繪制離散信號通過零階保持器后產(chǎn)生的波形t=2*pi*(0:20)/20;y=cos(t).*exp(-0.4*t);stem(t,y,Color,k); %繪制離散信號火柴桿圖繪制離散信號火柴桿圖hold on;stairs(t,y,r:,LineWidth,3); %在此基礎(chǔ)上繪制階梯形曲線圖

24、在此基礎(chǔ)上繪制階梯形曲線圖hold off legend(fontsize14it stem,fontsize14it stairs)%it斜體斜體5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖01234567-0.4-0.200.20.40.60.81 stem stairs5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖2.雙縱坐標(biāo)圖雙縱坐標(biāo)圖l把同一自變量的兩個(gè)不同量綱、不同數(shù)量級的函數(shù)量的變化把同一自變量的兩個(gè)不同量綱、不同數(shù)量級的函數(shù)量的變化繪制在同一張圖上。繪制在同一張圖上。plotyy(X1,Y1,X2,Y2)以左右不同縱軸繪制兩條曲線以左右不同縱軸繪制兩條曲線plotyy(X1,Y1

25、,X2,Y2,FUN)以左右不同縱軸繪制以左右不同縱軸繪制FUN指定形式的兩條曲線指定形式的兩條曲線plotyy(X1,Y1,X2,Y2,FUN1,FUN2)以左右不同縱軸繪制以左右不同縱軸繪制FUN1、FUN2指定的不同形式的兩條曲線指定的不同形式的兩條曲線FUN、FUN1、FUN2是二維繪圖命令。是二維繪圖命令。5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖【例】雙縱坐標(biāo)【例】雙縱坐標(biāo)t=2*pi*(0:20)/20;y=sin(t);y1=100*cos(t);subplot(1,2,1);plot(t,y,t,y1);subplot(1,2,2);plotyy(t,y,t,y1);%gr

26、id on%x,y=ginput(2);% format long;x,y5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖01234567-100-80-60-40-2002040608010001234567-100-5005010001234567-1-0.500.515.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖3. 多子圖多子圖l在一個(gè)圖形窗里布置幾幅獨(dú)立的子圖在一個(gè)圖形窗里布置幾幅獨(dú)立的子圖subplot(m,n,k)選擇選擇mn幅幅子圖中的子圖中的第第k幅幅為當(dāng)前子圖為當(dāng)前子圖l子圖順序：左上為子圖順序：左上為1，向右向下編號，向右向下編號l子圖間獨(dú)立，所有繪圖指令可在子圖中運(yùn)用子圖間獨(dú)

27、立，所有繪圖指令可在子圖中運(yùn)用l再想畫整幅圖，先用再想畫整幅圖，先用clf指令清除圖形窗指令清除圖形窗subplot(position,left bottom width height)產(chǎn)生子圖產(chǎn)生子圖位置由人工指定位置由人工指定.5.2.5 多次疊繪和多子多次疊繪和多子圖圖l演示演示subplot指令對圖形窗的分割（指令對圖形窗的分割（P201P201例例5.25.28 8）clf;t=(pi*(0:100)/100);y1=sin(t);y2=sin(10*t);y12=sin(t).*sin(10*t);subplot(2,2,1),plot(t,y1);axis(0,pi,-1,1)s

28、ubplot(2,2,2),plot(t,y2);axis(0,pi,-1,1)subplot(position,0.2,0.05,0.6,0.45) plot(t,y12,b-,t,y1,-y1,r:);axis(0,pi,-1,1) 5.2.5 多次疊繪和多子圖多次疊繪和多子圖0123-1-0.500.510123-1-0.500.5100.511.522.53-1-0.500.515.2.6獲取二維圖形數(shù)據(jù)的指令獲取二維圖形數(shù)據(jù)的指令ginputx,y=ginput(n) 用鼠標(biāo)從二維圖形上獲取用鼠標(biāo)從二維圖形上獲取n個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)坐個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)標(biāo)(x,y)。l其他指令是把數(shù)據(jù)表現(xiàn)在圖上，

29、而其他指令是把數(shù)據(jù)表現(xiàn)在圖上，而ginput卻是唯一能從卻是唯一能從圖上獲取數(shù)據(jù)的指令圖上獲取數(shù)據(jù)的指令。l該指令僅適用于二維圖形。該指令僅適用于二維圖形。ln必須為正整數(shù)，它表示用戶希望通過鼠標(biāo)從圖上獲得必須為正整數(shù)，它表示用戶希望通過鼠標(biāo)從圖上獲得的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)。的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)。l指令中的指令中的x,y存放所取點(diǎn)的坐標(biāo)存放所取點(diǎn)的坐標(biāo)P202，例，例5.29自己驗(yàn)證自己驗(yàn)證x = 2.74755700325733 5.09609120521173y = 42.45524296675188 -40.409207161125355.2.6獲取二維圖形數(shù)據(jù)的指令獲取二維圖形數(shù)據(jù)的指令l指令具體操作方

30、法：指令具體操作方法： a.指令運(yùn)行后，會(huì)把當(dāng)前圖形從后臺調(diào)到前臺，指令運(yùn)行后，會(huì)把當(dāng)前圖形從后臺調(diào)到前臺，同時(shí)鼠標(biāo)變?yōu)槭植妫煌瑫r(shí)鼠標(biāo)變?yōu)槭植妫?b.移動(dòng)鼠標(biāo)，使十字叉移到待取坐標(biāo)點(diǎn)；移動(dòng)鼠標(biāo)，使十字叉移到待取坐標(biāo)點(diǎn)； c.點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，便獲得數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，便獲得數(shù)據(jù)； d.重復(fù)上面操作，直到取完重復(fù)上面操作，直到取完n個(gè)點(diǎn)后，圖形窗退個(gè)點(diǎn)后，圖形窗退回后臺，機(jī)器回到回后臺，機(jī)器回到ginput執(zhí)行前的環(huán)境。執(zhí)行前的環(huán)境。 使用該指令之前，通常先對圖形進(jìn)行局部放大。使用該指令之前，通常先對圖形進(jìn)行局部放大。5.3 三維繪圖的基本操作三維繪圖的基本操作l5.3.1 三維線圖指令三維線圖

31、指令plot3l5.3.2 三維網(wǎng)線圖和曲面圖三維網(wǎng)線圖和曲面圖5.3.1 三維線圖指令三維線圖指令plot3lplot3的使用格式與的使用格式與plot類似類似plot3(X,Y,Z,s)plot3(X1,Y1,Z1,s1,X2,Y2,Z2,s2,)lX,Y,Z是同維向量時(shí)，繪制以是同維向量時(shí)，繪制以X,Y,Z元素為元素為x,y,z坐標(biāo)的三維坐標(biāo)的三維曲線曲線lX,Y,Z是同維矩陣時(shí)，則以是同維矩陣時(shí)，則以X,Y,Z對應(yīng)列元素為對應(yīng)列元素為x,y,z坐標(biāo)，坐標(biāo)，分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。ls,s1,s2用來指定線型，色彩等，同二維。用來指定線型，

32、色彩等，同二維。l主要用來表現(xiàn)主要用來表現(xiàn)單參數(shù)單參數(shù)的三維曲線的三維曲線5.3.1 三維線圖指令三維線圖指令plot3【例】【例】plot3的簡單繪圖的簡單繪圖t=(0:0.02:2)*pi;%生成生成101個(gè)采樣點(diǎn)個(gè)采樣點(diǎn)x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);%三維曲線參數(shù)方程三維曲線參數(shù)方程plot3(x,y,z,b-,x,y,z,bd),view(-82,58),box on, %視點(diǎn)控制視點(diǎn)控制 legend(鏈鏈,寶石寶石) 5.3.1 三維線圖指令三維線圖指令plot35.3.1 三維線圖指令三維線圖指令plot3如果不用如果不用view視點(diǎn)控制指令視點(diǎn)控制指

33、令：5.3.2 三維網(wǎng)線圖和曲面圖三維網(wǎng)線圖和曲面圖網(wǎng)線圖和曲面圖的繪制比曲線網(wǎng)線圖和曲面圖的繪制比曲線復(fù)雜復(fù)雜：體現(xiàn)在體現(xiàn)在l繪圖繪圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備l三維圖形的三維圖形的色彩、明暗、光照和視點(diǎn)色彩、明暗、光照和視點(diǎn)的處理的處理5.3.2 三維網(wǎng)線圖和曲面圖三維網(wǎng)線圖和曲面圖1. 三維圖形的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（三維圖形的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（P204）畫函數(shù)畫函數(shù)z=f(x,y)所代表的三維曲面，需準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)：所代表的三維曲面，需準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)：l確定確定x,y的取值范圍和間隔，的取值范圍和間隔，x=x1:dx:x2;y=y1:dy:y2;l構(gòu)成構(gòu)成xy平面上的自變量平面上的自變量“格點(diǎn)格點(diǎn)”矩陣，矩陣，X,Y=meshgrid(x,y);l計(jì)算自變量采樣計(jì)算自變量采樣“格點(diǎn)格點(diǎn)”上的函數(shù)值，上的函數(shù)值， Z=f(X,Y)5.3.2 三維網(wǎng)線圖和曲面圖三維網(wǎng)線圖和曲面圖2. 網(wǎng)線圖和曲面圖的基本指令格式網(wǎng)線圖和曲面圖的基本指令格式mesh(Z)/surf(Z) 以以Z矩陣列、行下標(biāo)為矩陣列、行下標(biāo)為x,y軸自變量畫網(wǎng)線圖軸自變量畫網(wǎng)線圖/曲面圖曲面