MATLAB語言及其應(yīng)用課件CH04-MATLAB語言

1、第4章 matlab 繪圖matlab語言豐富的圖形表現(xiàn)方法，使得數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果可以方便地、多樣性地實(shí)現(xiàn)了可視化，這是其它語言所不能比擬的。1精選PPTmatlab語言的繪圖功能 不僅能繪制幾乎所有的標(biāo)準(zhǔn)圖形，而且其表現(xiàn)形式也是豐富多樣的。 matlab語言不僅具有高層繪圖能力，而且還具有底層繪圖能力句柄繪圖方法。 在面向?qū)ο蟮膱D形設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，使得用戶可以用來開發(fā)各專業(yè)的專用圖形。2精選PPT4.1 二維圖形的繪制4.1.1繪制二維曲線的最基本函數(shù)plot 最基本的二維圖形指令plot的功能： plot命令自動打開一個(gè)圖形窗口Figure 用直線連接相鄰兩數(shù)據(jù)點(diǎn)來繪制圖形根據(jù)圖形坐標(biāo)大小自動縮擴(kuò)

2、坐標(biāo)軸，將數(shù)據(jù)標(biāo)尺及單位標(biāo)注自動加到兩個(gè)坐標(biāo)軸上，可自定坐標(biāo)軸，可把x, y 軸用對數(shù)坐標(biāo)表示3精選PPT如果已經(jīng)存在一個(gè)圖形窗口，plot命令則清除當(dāng)前圖形，繪制新圖形可單窗口單曲線繪圖；可單窗口多曲線繪圖；可單窗口多曲線分圖繪圖；可多窗口繪圖可任意設(shè)定曲線顏色和線型可給圖形加坐標(biāo)網(wǎng)線和圖形加注功能4精選PPTplot的調(diào)用格式 plot(x) 缺省自變量繪圖格式，x為向量, 以x元素值為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)元素下標(biāo)為橫坐標(biāo)繪圖 plot(x,y) 基本格式，其中x和y為長度相同的向量，分別用于存儲x坐標(biāo)和y坐標(biāo)數(shù)據(jù)。以y(x)的函數(shù)關(guān)系作出直角坐標(biāo)圖，如果y為nm的矩陣，則以x 為自變量，作出m

3、條曲線5精選PPT 例：在0X2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)6精選PPT 說明：（1）當(dāng)x,y是同維矩陣時(shí)，則以x,y對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。（2）當(dāng)x是向量，y是有一維與x同維的矩陣時(shí)，則繪制出多根不同色彩的曲線。曲線條數(shù)等于y矩陣的另一維數(shù)，x被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。（3）plot函數(shù)最簡單的調(diào)用格式是只包含一個(gè)輸入?yún)?shù)：plot(x)。7精選PPT 例：某工廠2000年各月總產(chǎn)值（單位：萬元）分別為22

4、、60、88、95、56、23、9、10、14、81、56、23，試?yán)L制折線圖以顯示出該廠總產(chǎn)值的變化情況。 程序如下： p=22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23; plot(p)8精選PPTplot(x1,y1,x2,y2) 多條曲線繪圖格式plot(x,y,s) 開關(guān)格式，開關(guān)量字符串s設(shè)定曲線顏色和繪圖方式，使用顏色字符串的前13個(gè)字母，如 yellowyel表示等。或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，)9精選PPT 例： 用不同線型和顏色在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)及其包絡(luò)線。程序如下： x=(0:pi/100:2*p

5、i); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);10精選PPT 雙縱坐標(biāo)函數(shù)plotyy plotyy函數(shù)是MATLAB 5.X新增的函數(shù)。它能把函數(shù)值具有不同量綱、不同數(shù)量級的兩個(gè)函數(shù)繪制在同一坐標(biāo)中。調(diào)用格式為： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中x1y1對應(yīng)一條曲線，x2y2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(gè)，左縱坐標(biāo)用于x1y1數(shù)據(jù)對，右縱坐標(biāo)用

6、于x2y2數(shù)據(jù)對。11精選PPT 例：用不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=e-0.5xsin(2x)及曲線y2=1.5e-0.1xsin(x)。 程序如下： x1=0:pi/100:2*pi; x2=0:pi/100:3*pi; y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); y2=1.5*exp(-0.1*x2).*sin(x2); plotyy(x1,y1,x2,y2);12精選PPTS的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值如下： 字母 顏色 標(biāo)點(diǎn) 線型 y 黃色 點(diǎn)線 m 粉紅 圈線 c 亮藍(lán) 線 r 大紅 字線 g 綠色 實(shí)線 b 藍(lán)色 星形線 w 白色 ： 虛線 k 黑色 (-) 點(diǎn)劃線13精選

7、PPTmatlab6.1線形: + | o | * | . | x | square | diamond | v | | | | pentagram | hexagram square 正方形 diamond 菱形 pentagram 五角星 hexagram 六角星14精選PPT 4.1.2 繪制圖形的輔助操作 1. 圖形標(biāo)注 有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為： title(圖形名稱) xlabel(x軸說明) ylabel(y軸說明) text(x,y,圖形說明) legend(圖例1,圖例2,)15精選PPT 例：給圖形添加圖形標(biāo)注。程序如下： x=(0:pi/100:2*pi); y1=2

8、*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp); title(曲線及其包絡(luò)線); %加圖形標(biāo)題 xlabel(independent variable X); %加X軸說明 ylabel(independent variable Y); %加Y軸說明 text(2.8,0.5,包絡(luò)線); %在指定位置添加圖形說明 text(0.5,0.5,曲線y); text(1.4,0.1,離散數(shù)據(jù)點(diǎn));

9、 legend(包絡(luò)線,包絡(luò)線,曲線y,離散數(shù)據(jù)點(diǎn)) %加圖例16精選PPT 2. 坐標(biāo)控制函數(shù)的調(diào)用格式為：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函數(shù)功能豐富，常用的用法還有：axis equal 縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度axis square 產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形)axis auto 使用缺省設(shè)置axis off 取消坐標(biāo)軸axis on 顯示坐標(biāo)軸grid on/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。box on/off命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。17精選

10、PPT 例：用圖形保持功能在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)及其包絡(luò)線，并加網(wǎng)格線。 (ex2801.m)程序如下： x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y1,b:); axis(0,2*pi,-2,2); %設(shè)置坐標(biāo) hold on; %設(shè)置圖形保持狀態(tài) plot(x,y2,k); grid on; %加網(wǎng)格線 box off; %不加坐標(biāo)邊框 hold off; %關(guān)閉圖形保持18精選PPT 3. 圖形窗口的分割 subplot函數(shù)的調(diào)用格式為： su

11、bplot(m,n,p) 例： 在一個(gè)圖形窗口中以子圖形式同時(shí)繪制正弦、余弦、正切、余切曲線。 (ex2802.m)程序如下： x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,2); plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,3); plot(x,t);t

12、itle(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40); subplot(2,2,4); plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);19精選PPT 對圖形窗口靈活分割。請看下面的程序(ex2803.m) 。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); %選擇22個(gè)區(qū)中的1號區(qū) stairs(x,y);title(sin(x)-1);axis (0,2

13、*pi,-1,1); subplot(2,1,2); %選擇21個(gè)區(qū)中的2號區(qū) stem(x,y);title(sin(x)-2);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,3); %選擇44個(gè)區(qū)中的3號區(qū) plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,4); %選擇44個(gè)區(qū)中的4號區(qū) plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,7); %選擇44個(gè)區(qū)中的7號區(qū) plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-

14、40,40); subplot(4,4,8); %選擇44個(gè)區(qū)中的8號區(qū) plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);20精選PPT 4.1.3 繪制二維圖形的其他函數(shù)1. 其他形式的線性直角坐標(biāo)圖在線性直角坐標(biāo)系中，其他形式的圖形有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：bar(x,y,選項(xiàng))stairs(x,y,選項(xiàng))stem(x,y,選項(xiàng))fill(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,)21精選PPT 例：繪制直方圖 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y)22精選PPT 例：繪制階梯曲線x=0

15、:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)23精選PPT 例：階梯繪圖h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;h8=h4 h4;h4 -h4;t=1:8;subplot(8,1,1);stairs(t,h8(1,:);axis(off)subplot(8,1,2);stairs(t,h8(2,:);axis(off)subplot(8,1,3);stairs(t,h8(3,:);axis(off)subplot(8,1,4);stairs(t,h8(4,:);axis(off)subplot(8,1,5);stairs(t,h8(5,:);axis(off

16、)subplot(8,1,6);stairs(t,h8(6,:);axis(off)subplot(8,1,7);stairs(t,h8(7,:);axis(off)subplot(8,1,8);stairs(t,h8(8,:);axis(off)24精選PPT h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2;h8=h4 h4;h4 -h4;t=1:8;for i=1:8subplot(8,1,i);stairs(t,h8(i,:)axis(off)end25精選PPT 例：繪制火柴桿繪圖 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y)26精選PPT fill 基本二維

17、繪圖函數(shù) fill的功能：繪制二維多邊形并填充顏色例：x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4;fill(x,y,r) 27精選PPT 例：分別以條形圖、填充圖、階梯圖和桿圖形式繪制曲線y=2e-0.5x。 (ex2804.m)程序如下： x=0:0.35:7; y=2*exp(-0.5*x); subplot(2,2,1);bar(x,y,g); title(bar(x,y,g);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,2);fill(x,y,r); title(fill(x,y,r);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,3);stairs(x,y,b)

18、; title(stairs(x,y,b);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,4);stem(x,y,k); title(stem(x,y,k);axis(0,7,0,2);28精選PPT 2極坐標(biāo)圖polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：polar(theta,rho,選項(xiàng))其中theta為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項(xiàng)的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。例：繪制=sin(2)cos(2)的極坐標(biāo)圖。 (ex2805.m)程序如下： theta=0:0.01:2*pi; rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho,k)

19、; 29精選PPT 例：繪制極坐標(biāo)繪圖t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y)30精選PPT 3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)，調(diào)用格式為： semilogx(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,) semilogy(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,) loglog(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,)31精選PPT 例：繪制y=10 x2的對數(shù)坐標(biāo)圖并與直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。 (ex2806.m)程序如下： x=0:0.1:10; y=10*x.*x; subplot(2,2,1);plot(x,y);t

20、itle(plot(x,y);grid on; subplot(2,2,2);semilogx(x,y);title(semilogx(x,y);grid on; subplot(2,2,3);semilogy(x,y);title(semilogy(x,y);grid on; subplot(2,2,4);loglog(x,y);title(loglog(x,y);grid on; 32精選PPT 4. 對函數(shù)自適應(yīng)采樣的繪圖函數(shù)fplot函數(shù)的調(diào)用格式為： fplot(fname,lims,tol,選項(xiàng))fplot(fname,lims) 繪制函數(shù)fname在x區(qū)間 lims=xmin x

21、max的函數(shù)圖。fplot(fname,lims,corline) 以指定線形繪圖x,y=fplot(fname,lims) 只返回繪圖點(diǎn)的值,而不繪圖，用plot(x,y)來繪圖。33精選PPT fplot(sin(x),tan(x),cos(x),2*pi*-1 1 -1 1)fplot(humps,0 1,rp)34精選PPT 例: 用fplot函數(shù)繪制f(x)=cos(tan(x)的曲線。 先建立函數(shù)文件myf.m： function y=myf(x) y=cos(tan(pi*x); 再用fplot函數(shù)繪制myf.m函數(shù)的曲線(ex2807.m) ： fplot(myf,-0.4,1

22、.4,1e-4)35精選PPT ezplot的調(diào)用格式：ezplot(f) 這里f為包含單個(gè)符號變量x的符號表達(dá)式，在x軸的默認(rèn)范圍 -2*pi 2*pi內(nèi)繪制f(x)的函數(shù)圖ezplot(f,xmin,xmax) 給定區(qū)間ezplot(f,xmin,xmax,figure(n) 指定繪圖窗口繪圖。36精選PPT ezplot(sin(x)ezplot(sin(x),cos(y),-4*pi 4*pi,figure(2)37精選PPT 5. 其他形式的圖形MATLAB提供的繪圖函數(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。 hist 繪制統(tǒng)計(jì)直方圖rose 繪制統(tǒng)計(jì)

23、扇形圖 comet 繪制彗星曲線errorbar 繪制誤差棒圖 compass 復(fù)數(shù)向量圖(羅盤圖) feather 復(fù)數(shù)向量投影圖(羽毛圖) quiver 向量場圖 area 區(qū)域圖 pie 餅圖 convhull 凸殼圖 scatter 離散點(diǎn)圖38精選PPT 例：繪制彗星曲線圖 t= -pi:pi/500:pi; y=tan(sin(t)-sin(tan(t); comet(t,y)39精選PPT x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y)40精選PPT pie(x,y,North,South,East,West,middle,fa,white)41

24、精選PPT load seamountscatter(x,y,50,z)42精選PPT a=rand(200,1);b=rand(200,1);c=rand(200,1);scatter(a,b,100,c,p)43精選PPT 例 繪制圖形：(1)某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)分別為：7,17,23,19,5，試用餅圖作成績統(tǒng)計(jì)分析。(2)繪制復(fù)數(shù)的相量圖：3+2i、4.5-i和-1.5+5i。(ex2808.m)程序如下：subplot(1,2,1);pie(7,17,23,19,5);title(餅圖);legend(優(yōu)秀,良好,中等,及格,不及格);subplot(1,2,

25、2);compass(3+2i,4.5-i,-1.5+5i);title(相量圖);44精選PPT1. 單窗口單曲線繪圖例1：x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14 x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7,plot (x)45精選PPT2. 單窗口多曲線繪圖例2：t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y,t,y1,t,y2)yy1y246精選PPT例 3：y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);y3=cos(t);y4=cos(t+0.25

26、);y5=cos(t+0.5);plot(t,y,y1,y2,y3,y4,y5)47精選PPTy3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);48精選PPTx=peaks;plot(x)x=1:length(peaks);y=peaks;plot(x,y)為了方便測試立體繪圖，MATLAB提供了一個(gè)peaks函數(shù)，可產(chǎn)生一個(gè)凹凸有致的曲面，包含了三個(gè)局部極大點(diǎn)及三個(gè)局部極小點(diǎn) 49精選PPT3. 單窗口多曲線分圖繪圖subplot 子圖分割命令調(diào)用格式： subplot(m,n,

27、p) 按從左至右， 從上至下排列 行列繪圖序號50精選PPTsubplot(1,3,1); plot(t,y)subplot(1,3,2); plot(t,y3)subplot(1,3,3); plot(t,y2)51精選PPTsubplot(3,1,1);plot(t,y)subplot(3,1,2);plot(t,y3)subplot(3,1,3);plot(t,y2)52精選PPTsubplot(position,left bottom width height)53精選PPT4. 多窗口繪圖 figure(n) 創(chuàng)建窗口函數(shù)，n為窗 口順序號。t=0:pi/100:2*pi;y=sin

28、(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y) 自動出現(xiàn)第一個(gè)窗口figure(2)plot(t,y1) 在第二窗口繪圖figure(3)plot(t,y2) 在第三窗口繪圖54精選PPT55精選PPT5.可任意設(shè)置顏色與線型例 4(例2)：plot(t,y,r-,t,y1,g:,t,y2,b*)56精選PPT4.2 三維繪圖三維繪圖的主要功能： 繪制三維線圖 繪制等高線圖 繪制偽彩色圖 繪制三維網(wǎng)線圖 繪制三維曲面圖、柱面圖和球面圖 繪制三維多面體并填充顏色57精選PPT4.2.1 三維線圖plot3 基本的三維圖形指令plot3函數(shù)與plot函數(shù)用法十

29、分相似，調(diào)用格式：plot3(x,y,z) x,y,z是長度相同的向量plot3(X,Y,Z) X,Y,Z是維數(shù)相同的矩陣plot3(x,y,z,s) 帶開關(guān)量plot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2, )58精選PPT二維圖形的所有基本特性對三維圖形全都適用。定義三維坐標(biāo)軸大小 axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax ) grid on(off) 繪制三維網(wǎng)格 text(x,y,z,string) 三維圖形標(biāo)注 子圖和多窗口也可以用到三維圖形中59精選PPT例：繪制三維線圖t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(

30、t),r:)60精選PPT 例: 繪制空間曲線。 （ex2809.m）程序如下： t=0:pi/50:2*pi; x=8*cos(t);y=4*sqrt(2)*sin(t); z=-4*sqrt(2)*sin(t); plot3(x,y,z,p); title(Line in 3-D Space);text(0,0,0,origin); xlabel(X),ylabel(Y),zlabel(Z);grid;61精選PPT 三維餅圖pie3(4 3 6 8 9)62精選PPT 三維多邊形fill3 = fill 三維多邊形的繪制和填色與二維多邊形完全相同調(diào)用格式： fill3(x,y,z,s)

31、與二維相同63精選PPT例： 用隨機(jī)頂點(diǎn)坐標(biāo)畫出5個(gè)粉色的三角形，并用黃色的表示頂點(diǎn)y1=rand(3,5);y2=rand(3,5);y3=rand(3,5);fill3(y1,y2,y3,m);hold on;plot3(y1,y2,y3,yo)64精選PPT 4.2.2 三維曲面圖 三維網(wǎng)格圖mesh 三維網(wǎng)線繪圖函數(shù)調(diào)用格式： mesh(z) z為nm的矩陣，x與y 坐標(biāo)為元素的下標(biāo) mesh(x,y,z) x,y,z分別為三維空 間的坐標(biāo)位置65精選PPT例，矩陣的三維網(wǎng)線圖z=rand(6); 0.8808 0.0729 0.4168 0.7694 0.3775 0.4776 0.

32、3381 0.7101 0.0964 0.6352 0.3826 0.7086 0.1895 0.8791 0.6747 0.8965 0.6876 0.2380 0.7431 0.3594 0.5626 0.8784 0.1217 0.3910 0.7189 0.0899 0.8130 0.4865 0.0768 0.9759 0.8792 0.1610 0.8782 0.1131 0.1433 0.6288z=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)；66精

33、選PPTmesh(z)67精選PPT例：8階hadamard矩陣的網(wǎng)線圖h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2h8=h4 h4;h4 -h4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1mesh(h8)68精選PPT69精選PPT三維網(wǎng)線圖作圖要領(lǐng)生成坐標(biāo) X,Y=meshgrid(x,y)表達(dá)式點(diǎn)運(yùn)算 Z=X.2+

34、Y.2X，Y是nm的矩陣，維數(shù)可任定X nY mZnm維70精選PPT meshgrid 網(wǎng)線坐標(biāo)值計(jì)算函數(shù) z=f(x,y) 根據(jù)x,y坐標(biāo)找出z的高度例：繪制z=x2+y2的三維網(wǎng)線圖形 x=-5:5; y=x; X,Y=meshgrid(x,y) Z=X.2+Y.2 mesh(X,Y,Z)坐標(biāo)矩陣坐標(biāo)向量縱坐標(biāo)矩陣?yán)L圖函數(shù)71精選PPT72精選PPTcolormap( R,G,B) 色圖設(shè)定函數(shù)matlab 的顏色數(shù)據(jù)集合為紅、綠、蘭三顏色矩陣R，G，B，維數(shù)m3r,g,b在0 1區(qū)間連續(xù)取值，理論上顏色種類可達(dá)無窮多種matlab使用三維向量表示一種顏色，常用顏色數(shù)據(jù)見下表73精選PP

35、T 飽和色 0 0 0 黑色 0 0 1 蘭色 0 1 0 綠色 0 1 1 淺蘭 1 0 0 紅色 1 0 1 粉紅 1 1 0 黃色 1 1 1 白色 調(diào)和色0.5 0.5 05 灰色0.5 0 0 暗紅色1 0.62 0.4 銅色0.49 1 0.8 淺綠0.49 1 0.83 寶石蘭74精選PPT surf 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：網(wǎng)線圖：線條有顏色，空擋是黑色的（無顏色）曲面圖：線條是黑色的，空擋有顏色（把線條之間的空擋填充顏色，沿z軸按每一網(wǎng)格變化75精選PPT調(diào)用格式： surf(x,y,z) 繪制三維曲面圖，x,y,z 為圖形坐標(biāo)向量例：X,Y

36、,Z=peaks(30)peaks為matlab自動生成的三維測試圖形surf(X,Y,Z) 76精選PPT surf函數(shù)和mesh函數(shù)的調(diào)用格式為： mesh(x,y,z,c) surf(x,y,z,c)例 用三維曲面圖表現(xiàn)函數(shù)z=sin(y)cos(x)。(ex2810.m)程序1： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); mesh(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(mesh);77精選PPT 程序2： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(

37、x);z=sin(y).*cos(x); surf(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(surf); 程序3： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); plot3(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(plot3-1);grid;78精選PPT 例：分析由函數(shù)z=x2-2y2構(gòu)成的曲面形狀及與平面z=a的交線。 (ex2811.m)程序如下： x,y=meshgrid(-10:0.2:

38、10); z1=(x.2-2*y.2)+eps; %第1個(gè)曲面 a=input(a=?); z2=a*ones(size(x); %第2個(gè)曲面 subplot(1,2,1);mesh(x,y,z1);hold on;mesh(x,y,z2); %分別畫出兩個(gè)曲面 v=-10,10,-10,10,-100,100;axis(v);grid; %第1子圖的坐標(biāo)設(shè)置 hold off; r0=abs(z1-z2)=1; %求兩曲面z坐標(biāo)差小于1的點(diǎn) xx=r0.*x; yy=r0.*y; zz=r0.*z2; %求這些點(diǎn)上的x,y,z坐標(biāo)，即交線坐標(biāo) subplot(1,2,2); plot3(xx

39、(r0=0),yy(r0=0),zz(r0=0),*); %在第2子圖畫出交線 axis(v);grid; %第2子圖的坐標(biāo)設(shè)置79精選PPT surfc(X,Y,Z) 帶等高線的曲面圖 X,Y,Z=peaks(30);surfc(X,Y,Z)80精選PPT surfl(X,Y,Z) 被光照射帶陰影的曲面圖X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z)81精選PPT cylinde(r,n) 三維柱面繪圖函數(shù) r 為半徑；n為柱面圓周等分?jǐn)?shù)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,

40、y,z);grid82精選PPT 為球面等分?jǐn)?shù)，缺省為20 例：繪制三維球面x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z);83精選PPT 其他三維圖形 條形圖、餅圖和填充圖等特殊圖形，它們還可以以三維形式出現(xiàn)，使用的函數(shù)分別是bar3、pie3和fill3。此外，還有三維曲面的等高線圖。等高線圖分二維和三維兩種形式，分別使用函數(shù)contour和contour3繪制。 例 繪制多峰函數(shù)的等高線圖。 (ex2902.m)程序如下：x,y,z=peaks;contour3(x,y,z,12,k); %其中12代表高度的等級數(shù)xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zl

41、abel(z-axis);title(contour3 of peaks);84精選PPT4.3 三維圖像的精細(xì)處理4.3.1圖形顏色修飾方法matlab 有極好的顏色表現(xiàn)功能，其顏色數(shù)據(jù)又構(gòu)成了一維新的數(shù)據(jù)集合，也可稱為四維圖形colormap(MAP) 色圖設(shè)定函數(shù)，MAP為m3維色圖矩陣圖形顏色可根據(jù)需要任意生成，也可用matlab配備的色圖函數(shù)85精選PPT 三維表面圖著色：實(shí)際上就是在網(wǎng)格圖的每一個(gè)網(wǎng)格片上涂上顏色。surf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shading命令來改變著色方式。86精選PPT 圖形修飾方法圖形顏色的修飾matlab 有極好的顏色表現(xiàn)功能

42、，其顏色數(shù)據(jù)又構(gòu)成了一維新的數(shù)據(jù)集合，也可稱為四維圖形colormap(MAP) 色圖設(shè)定函數(shù)，MAP為m3維色圖矩陣圖形顏色可根據(jù)需要任意生成，也可用matlab配備的色圖函數(shù)87精選PPTmatlab 的色圖函數(shù)： hsv 飽和值色圖 gray 線性灰度色圖 hot 暖色色圖 cool 冷色色圖 bone 蘭色調(diào)灰色圖 copper 銅色色圖 pink 粉紅色圖 prism 光譜色圖 jet 飽和值色圖II flag 紅、白、藍(lán)交替色圖88精選PPTshading faceted 網(wǎng)格修飾，缺省方式89精選PPTshading flat 去掉黑色線條，根據(jù)小方塊的值確定顏色90精選PPTs

43、hading interp 顏色整體改變，根據(jù)小方塊四角的值差補(bǔ)過度點(diǎn)的值確定顏色91精選PPTpeaks(30);shading interp;colormap(hot)92精選PPTX,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z)shading interp;colormap(cool);axis off93精選PPTpeaks(30);colormap(hot);colorbar(horiz) figure(2);colormap(cool);94精選PPT 例 3種圖形著色方式的效果展示。 （ex2903.m）程序如下： z=peaks(20);colormap(copper); subplot(1,3,1);surf(z); subplot(1,3,2); surf(z);shading flat; subplot(1,3,3);surf(z);shading in