Matlabaxesaxis說課材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Matlabaxesaxis-%當然不一樣了，axes是創(chuàng)建坐標軸，axis是設定其范圍。%我給你個簡單的例子，一定自己運行一下看看：clear;clearall;x=0:10*pi;%x從0到10。y=sin(x);axes(position,0.4);%創(chuàng)建一個坐標系。%讓起點是左邊占到顯示窗口的十分之一處，下邊占到十分之二處。%，寬占十分之三，高占十分之四。一個小框就出來了。plot(x,y);%畫圖。axis(02*pi-0.50.5);%x的坐標范圍是0到2，y的范圍是-0.5到0.5。%現(xiàn)在

2、你自己看橫縱坐標。%運行完之后把下邊這行的%去掉，再運行一次你會發(fā)現(xiàn)啥？%axes;%建立的坐標軸把原來的覆蓋了是吧？這說明要建立坐標軸要在繪圖之前哦。如圖在matlab中axis的調(diào)用格式很多，常用的是如下兩種形式：axis(xminxmaxyminymax)axis(xminxmaxyminymaxzminzmaxcmincmax)xmin和xmax分別表示在繪圖時x、y軸的上下限。在這里需要特別說明一下的是，axis的下面這種用法將在未來版本中淘汰：V=axis(state)因此，需要這樣使用時推薦用get函數(shù)替代。MATLAB中plot的用法(2011-05-1722:10:50)HY

3、PERLINKjavascript:;轉(zhuǎn)載標簽：HYPERLINK/?c=blog&q=%D4%D3%CC%B8&by=tagt_blank雜談第五講計算結(jié)果的可視化本節(jié)介紹MATLAB的兩種基本繪圖功能：二維平面圖形和三維立體圖形。5.1二維平面圖形5.1.1基本圖形函數(shù)plot是繪制二維圖形的最基本函數(shù)，它是針對向量或矩陣的列來繪制曲線的。也就是說，使用plot函數(shù)之前，必須首先定義好曲線上每一點的x及y坐標，常用格式為：（1）plot(x)當x為一向量時，以x元素的值為縱坐標，x的序號為橫坐標值繪制曲線。當x為一實矩陣時，則以其序號為橫坐標，按列繪制每列元素值相對于其序號的曲線，當x為m

4、n矩陣時，就由n條曲線。（2）plot(x,y)以x元素為橫坐標值，y元素為縱坐標值繪制曲線。（3）plot(x,y1,x,y2,)以公共的x元素為橫坐標值，以y1,y2,元素為縱坐標值繪制多條曲線。例5.1.1畫出一條正弦曲線和一條余弦曲線。x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)圖5.1.1函數(shù)plot繪制的正弦曲線在繪制曲線圖形時，常常采用多種顏色或線型來區(qū)分不同的數(shù)據(jù)組，MATLAB軟件專門提供了這方面的參數(shù)選項（見表5.1.1），我們只要在每個坐標后加上相關字符串，就可實現(xiàn)它們的功能。-2-表5.1.1繪圖參數(shù)表色彩字符顏色

5、線型字符線型格式標記符號數(shù)據(jù)點形式標記符號數(shù)據(jù)點形式y(tǒng)黃-實線.點大于號例如，在上例中輸入plot(x,y1,r+-,x,y2,k*:)則得圖5.1.2圖5.1.2使用不同標記的plot函數(shù)繪制的正弦曲線5.1.2圖形修飾MATLAB軟件為用戶提供了一些特殊的圖形函數(shù)，用于修飾已經(jīng)繪制好的圖形。表5.1.2圖形修飾函數(shù)表函數(shù)含義gridon(/off)給當前圖形標記添加（取消）網(wǎng)絡xlable(string)標記橫坐標ylabel(string)標記縱坐標title(string)給圖形添加標題text(x,y,string)在圖形的任意位置增加說明性文本信息gtext(string)利用鼠標

6、添加說明性文本信息axis(xminxmaxyminymax)設置坐標軸的最小最大值-3-例5.1.2給例5.1.1的圖形中加入網(wǎng)絡和標記。（見圖5.1.3和5.1.4）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)gridonxlabel(independentvariableX)ylabel(DependentVariableY1&Y2)title(SineandCosineCurve)text(1.5,0.3,cos(x)gtext(sin(x)axis(02*pi-0.90.9)圖5.1.3使用了圖形修飾的plot函數(shù)繪制的正弦曲線

7、5.1.3圖形的比較顯示在一般默認的情況下，MATLAB每次使用plot函數(shù)進行圖形繪制，將重新產(chǎn)生一個圖形窗口。但有時希望后續(xù)的圖形能夠和前面所繪制的圖形進行比較。一般來說有兩種方法：一是采用holdon(/off)命令，將新產(chǎn)生的圖形曲線疊加到已有的圖形上；二是采用subplot(m,n,k)函數(shù)，將圖形窗口分隔成nm個子圖，并選擇第k個子圖作為當前圖形，然后在同一個視圖窗口中畫出多個小圖形。例5.1.3在同一窗口中繪制線段。（見圖5.1.5）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=x;-4-y4=log(x);plot(x,y1,x,y2)holdon

8、plot(x,y3)plot(x,y4)holdoff例5.1.4在多個窗口中繪制圖形。（見圖5.1.6）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=exp(x);y4=log(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);說明（1）子窗口的序號按行由上往下，按列從左向右編號。（2）如果不用指令clf清除，以后圖形將被繪制在子圖形窗口中。圖5.1.4設置坐標軸最大最小值的正弦曲線-5-圖5.1.5

9、圖形的比較顯示（曲線疊加方法）圖5.1.6圖形的比較顯示（圖形窗口分割方法）-6-5.2三維立體圖形5.2.1三維曲線圖與二維圖形相對應，MATLAB提供了plot3函數(shù)，可以在三維空間中繪制三維曲線，它的格式類似于plot，不過多了z方向的數(shù)據(jù)。plot3的調(diào)用格式為：plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,.)其中x1,y1,z1,x2,y2,z2,等分別為維數(shù)相同的向量，分別存儲著曲線的三個坐標值，該函數(shù)的使用方式和plot類似，也可以采用多種的顏色或線型（見表5.1.1）來區(qū)分不同的數(shù)據(jù)組，只需在每組變量后面加上相關字符串即可實現(xiàn)該功能。例5.2.1繪制方程x=ty=sin(t

10、)z=cos(t)在t=0,2*pi上的空間方程。（見圖5.2.1）clfx=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot3(y1,y2,x,m:p)gridonxlabel(DependentVariableY1)ylabel(DependentVariableY2)zlabel(IndependentVariableX)title(SineandCosineCurve)圖5.2.1函數(shù)plot繪制的三維曲線圖-7-5.2.2三維曲面圖如果要畫一個三維的曲面，可以使用mesh(X,Y,Z)或surf(X,Y,Z)函數(shù)來實現(xiàn)。mesh函數(shù)為數(shù)據(jù)點繪制網(wǎng)格線，圖形中

11、的每一個已知點和其附近的點用直線連接。surf函數(shù)和mesh的用法類似，但它可以畫出著色表面圖，圖形中的每一個已知點與其相鄰點以平面連接。為方便測試立體繪圖，MATLAB提供了一個peaks函數(shù)，它可以產(chǎn)生一個的高斯分布矩陣，其生成方程是NNz=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)對應的圖形是一個凹凸有致的曲面，包含了三個局部極大點及三個局部極小點。下面使用peaks函數(shù)來比較一下mesh和surf的區(qū)別。例5.2.2分別用mesh函數(shù)和surf函數(shù)繪制高斯矩陣的

12、曲面。z=peaks(40);mesh(z);surf(z);圖5.2.2mesh函數(shù)繪制的三維曲面圖-8-圖5.2.3surf函數(shù)繪制的著色表面圖在曲面繪圖中，另一個常用的函數(shù)是meshgrid函數(shù)，其一般引用格式是：X,Y=meshgrid(x,y)其中x和y是向量，通過meshgrid函數(shù)就可將x和y指定的區(qū)域轉(zhuǎn)換成為矩陣X和Y。這樣我們在繪圖時就可以先用meshgrid函數(shù)產(chǎn)生在x-y平面上的二維的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，再以一組z軸的數(shù)據(jù)對應到這個二維的網(wǎng)格，即可畫出三維的曲面。例5.2.3繪制方程sin(x2+y2)(1/2)z=-(x2+y2)(1/2)在x-7.5,7.5;y-7.5,7.5

13、的圖形。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)xlabel(X軸方向)ylabel(Y軸方向)zlabel(Z軸方向)(見圖5.2.4)_(x2+y2)例5.2.4繪制由方程形成的立體圖。（見圖5.2.5）z=xeclearx=-2:0.1:2;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);Z=X.*exp(-X.2-Y.2);-9-surf(X,Y,Z)圖5.2.4圖5.2.5-10-5.2.3觀察點MTALAB允許用戶設置觀察點，其指令是：view(azimuth,ele

14、vation)其中方位角azimuth是觀察點和坐標原點連線在x-y平面的投影和y軸負方向的夾角，仰角elevation是觀察點與坐標原點的連線和x-y平面的夾角。對于這兩個角度，三維圖形的默認值分別是-37.5和30，二維圖形的默認值是0和90。例5.2.5從不同的角度觀察高斯矩陣的曲面。z=peaks(40);subplot(2,2,1);mesh(z);subplot(2,2,2);mesh(z);view(-37.5,-30);subplot(2,2,3);mesh(z);view(180,0);subplot(2,2,4);mesh(z);view(0,90);圖5.2.6對應不同觀

15、察點的三維曲面圖5.3其他圖形函數(shù)除了plot繪圖函數(shù)以外，在有些場合對繪制的曲線會有一些特殊要求，這就要其他函數(shù)來實現(xiàn)，常用的幾種函數(shù)如下（見表5.3.1）-11-表5.3.1其他圖形函數(shù)表函數(shù)含義loglog使用對數(shù)坐標系繪圖semilogx橫坐標為對數(shù)坐標軸，縱坐標為線性坐標軸semilogy橫坐標為線性坐標軸，縱坐標為對數(shù)坐標軸polar繪制極坐標圖fill繪制實心圖bar繪制直方圖pie繪制餅圖area繪制面積圖quiver繪制向量場圖stairs繪制階梯圖sterm繪制火柴桿圖例5.3.1x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);subplot(2,2,1);plot(x,

16、y1);subplot(2,2,2);bar(x,y1);subplot(2,2,3);fill(x,y1,g);subplot(2,2,4);stairs(x,y1,k);圖5.3.1其他圖形函數(shù)-12-5.3.1直方圖函數(shù)bar(x)可以繪制直方圖，這對統(tǒng)計或者數(shù)據(jù)采集非常直觀實用。它共有四種形式：bar,bar3,barh和bar3h，其中bar和bar3分別用來繪制二維和三維豎直方圖，barh和bar3h分別用來繪制二維和三維水平直方圖，調(diào)用格式是：bar(x,y)其中x必須單調(diào)遞增或遞減，y為nm矩陣，可視化結(jié)果為m組，每組n個垂直柱，也就是把y的行畫在一起，同一列的數(shù)據(jù)用相同的顏色

17、表示；bar(x,y,width)（或bar(y,width)）指定每個直方條的寬度，如width1，則直方條會重疊，默認值為width=0.8；bar(,grouped)使同一組直方條緊緊靠在一起；bar(,stack)把同一組數(shù)據(jù)描述在一個直方條上。例5.3.2y=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)圖5.3.2直方圖5.3.2面積圖函數(shù)area用來繪制面

18、積圖，面積圖在plot的基礎上填充x軸和曲線之間的面積，該圖用于查看某個數(shù)在該列所有數(shù)的總和中所占的比例。例5.3.3x=-3:3;y=325;618;749;637;829;429;317;area(x,y)-13-圖5.3.3面積圖5.3.3餅圖函數(shù)pie用來繪制餅圖，它可以形象地表示出向量中各元素所占比例。其調(diào)用格式是：pie(x)x中的元素通過x/sum(x)進行歸一化，以確定餅圖中的份額；pie(x,explode)向量explode和x元素數(shù)相同，用來指出需要分開的餅片，explode中不為零的部分會被分開。圖5.3.4餅圖-14-例5.3.4設某班的某課程的考試成績?nèi)缦拢?0分以

19、上有32人，81至90有58人，71至80分有27人，60至70分為21人，60分以下有16人，畫出餅圖。（見圖5.3.4）x=3258272116;explode0=10000;subplot(1,2,1)pie(x,explode0)explode1=00001;subplot(1,2,2)pie(x,explode1)5.3.4不同坐標系中的繪圖Semilogx,semilogy,loglo,polar(theta,rho)的使用方法和plot完全類似，不同的只是繪制到不同的圖形坐標上。函數(shù)semilogx繪制x軸為對數(shù)標度的圖形，在半對數(shù)坐標系中繪圖；函數(shù)semilogy繪制y軸為對數(shù)

20、標度的圖形；函數(shù)loglog繪制兩個軸都為對數(shù)間隔的圖形；函數(shù)polar(theta,rho)繪制極坐標圖形，其中theta為相角，rho為其對應的半徑。例5.3.5繪制=acos(3),a=2的圖形。（見圖5.3.5）theta=-pi:pi/80:pi;polar(theta,2*cos(3*theta)圖5.3.5極坐標圖5.4符號表達式繪圖MATLAB軟件提供了將表達式進行圖形顯示的功能。完成此功能需調(diào)用fplot函數(shù)和ezplot函數(shù)。-15-函數(shù)fplot用來繪制數(shù)學函數(shù)，其調(diào)用格式為：fplot(fun,lims)其中fun就是所要繪制的函數(shù)，可以是定義函數(shù)的M文件名，也可以是以

21、x為變量的可計算字符串。例如diric(x,10)或sin(x),cos(x)，對于向量x的每個元素，函數(shù)fun(x)必須返回一個行向量。如果fun返回f1(x),f2(x),f3(x)，輸入x1;x2，就會返回矩陣f1(x1)f2(x1)f3(x1)f1(x2)f2(x2)f3(x2)lims=XMINXMAXYMINYMAX限定了x,y軸上的繪圖空間。例5.4.1subplot(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)圖5.4.1fplot函數(shù)繪制表達式圖形ezplot函數(shù)是簡捷繪圖指令之一，它無需數(shù)據(jù)準備，直接畫出函數(shù)圖形，基本調(diào)用格式為ezplot(f)其中f是字符串或代表數(shù)學函數(shù)的符號表達式，只有一個符號變量，可以是x，缺省情況下x軸的繪圖區(qū)域為2,2，但我們可以用ezplot(f,xmin,xmax)或ezplot(f,xmin,xmax)來指定x的范圍。例5.4.2y=x2;subplot(1,2,1)-16-ezplot(y)subplot(1,2