1(IV)-仿真軟件MATLAB-繪圖課件

1.6MATLAB的繪圖功能1二維圖形2特殊圖形3三維圖形4圖形的控制與表現(xiàn)7/24/202311.6.1二維圖形基本形式多重線型圖形修飾及文本標(biāo)注圖形控制圖坐標(biāo)圖形利用鼠標(biāo)繪制圖形7/24/20232基本繪圖函數(shù)—二維曲線plot函數(shù)的基本調(diào)用格式為：plot(x,y)其中x和y為長(zhǎng)度相同的向量，分別用于存儲(chǔ)x坐標(biāo)和y坐標(biāo)數(shù)據(jù)。plot(y)；繪制矢量y對(duì)應(yīng)于其元素序數(shù)的二維曲線圖plot(x1,y1,…);繪制由x1和y1...確定的二維曲線plot(x1,y1,linespec,…);線型由linespec所確定plot(…,’propertyName’,propertyValue,…);設(shè)置屬性值h=plot(…)返回一個(gè)圖形對(duì)象句柄7/24/20233在0≤x≤2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線

y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);%注意：.*plot(x,y)e1_16e1_177/24/20234多重線型一組變量繪圖多組變量繪圖雙Y軸繪圖7/24/20235一組變量繪圖x是矢量，y是矩陣，y的行長(zhǎng)度與x矢量的長(zhǎng)度相同，則以行數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；與此類(lèi)似，y的列長(zhǎng)度與x矢量的長(zhǎng)度相同，則以y的列數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；如果y是一個(gè)行列均與x矢量的長(zhǎng)度相同的方陣，則為列數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)。7/24/20236x是矩陣，y是矢量，則按照類(lèi)似以上的規(guī)則，只是將x中的每一行或列對(duì)應(yīng)于y進(jìn)行繪圖。x和y為同樣大小的矩陣，則繪制y中各列對(duì)應(yīng)于x中各列的圖形，繪制多重曲線e1_18,e1_19，e1_207/24/20237多組變量繪圖plot(x1,y1,x2,y2,…xn,yn)e1_217/24/20238雙Y軸繪圖在MATLAB中，如果需要繪制出具有不同縱坐標(biāo)標(biāo)度的兩個(gè)圖形，可以使用plotyy繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為：plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1,y1對(duì)應(yīng)一條曲線，x2,y2對(duì)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x1,y1數(shù)據(jù)對(duì)，右縱坐標(biāo)用于x2,y2數(shù)據(jù)對(duì)。plotyy(x1,y1,x2,y2,‘function’)function為指定繪圖函數(shù)e1_22e1_237/24/20239圖線形式和顏色圖線的形式圖線的顏色圖線的其他屬性7/24/202310設(shè)置曲線樣式MATLAB提供了一些繪圖選項(xiàng)，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記符號(hào)，它們可以組合使用。當(dāng)選項(xiàng)省略時(shí)，MATLAB規(guī)定，線型一律用實(shí)線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次。其調(diào)用格式為：plot(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,…,xn,yn,選項(xiàng)n)7/24/202311線型的選擇線型符號(hào)示例實(shí)線___________虛線______冒號(hào)線:...............點(diǎn)劃線-.-.-.-.-.7/24/202312圖線的顏色plot(x,y,’r’)plot(x,y,’b+’)三種屬性（線型、顏色、標(biāo)記）可以組合；7/24/202313顏色的選擇顏色符號(hào)顏色符號(hào)紅r粉紅m綠g青c藍(lán)b白w黃y黑k7/24/202314標(biāo)記點(diǎn)類(lèi)型的選擇點(diǎn)類(lèi)型符號(hào)示例點(diǎn)類(lèi)型符號(hào)示例點(diǎn).......上三角^△△△加號(hào)++++下三角ˇ▽▽▽星號(hào)****左三角〈圓圈。。。。右三角〉叉號(hào)××××正方形s(square)□□□五角星p(pentagram)☆☆☆菱形d(diamond)

六角星h(hexagram)7/24/202315圖線的其他屬性線寬，LineWidth標(biāo)記點(diǎn)邊緣顏色，MarkerEdgeColor,標(biāo)記點(diǎn)填充顏色，MarkerFaceColor標(biāo)記點(diǎn)大小，MarkerSizee1_24，e1_257/24/202316圖形的標(biāo)注title：圖形標(biāo)題xlabel：x軸標(biāo)識(shí)ylabel：y軸標(biāo)識(shí)zlabel：z軸標(biāo)識(shí)text：任意位置加注文本gtext：鼠標(biāo)定位加注文本legend：標(biāo)注圖例gridon(off)——打開(kāi)、關(guān)閉坐標(biāo)網(wǎng)格線7/24/202317加注坐標(biāo)軸標(biāo)識(shí)和標(biāo)題，e1_26加注文本，text(x,y,’字符串’)，e1_27，gtext(‘字符串’)函數(shù)中的說(shuō)明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)的ASCII字符外，還可使用LaTeX格式的控制字符，這樣就可以在圖形上添加希臘字母、數(shù)學(xué)符號(hào)及公式等內(nèi)容。例如，text(0.3,0.5,‘sin({\omega}t+{\beta})’)將得到標(biāo)注效果sin(ωt+β)。指定TeX字符，e1_287/24/202318在圖形中添加圖例框legend(字符串1,字符串2,…)legend(‘on’)：添加圖例框legend(‘off’)：移走圖例框legend(‘boxon’)：顯示圖例框并使之不透明legend(‘boxoff’)：不顯示圖例框并使之透明legend(‘hide’)：使圖例框不可見(jiàn)legend(‘show’)：使圖例框可見(jiàn)legend(…,pos)：指定圖例框顯示位置，0最佳位置，1右上角，2左上角，3左下角，4右下角。e1_297/24/202319在0≤x≤2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，并給圖形添加圖形標(biāo)注程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title('xfrom0to2{\pi}');%加圖形標(biāo)題xlabel('VariableX');%加X(jué)軸說(shuō)明ylabel('VariableY');%加Y軸說(shuō)明text(0.8,1.5,'曲線y1=2e^{-0.5x}');%在指定位置添加圖形說(shuō)明text(2.5,1.1,'曲線y2=cos(4{\pi}x)');legend(‘y1’,‘y2’)%加圖例7/24/202320圖形控制--常用函數(shù)axis：手動(dòng)選擇坐標(biāo)軸范圍和比例clc：清圖形窗口ginput：利用鼠標(biāo)的十字基準(zhǔn)線輸入hold：保持圖形shg：顯示當(dāng)前圖形窗口subplot：在圖形窗口中繪制子圖形。7/24/202321圖形窗口圖形窗口的創(chuàng)建與選擇figurefigure(n)將第n個(gè)圖形窗口作為當(dāng)前圖形窗口subplot(m,n,p)把圖形窗口分成m*n個(gè)子窗口，并把第p個(gè)子窗口作為當(dāng)前窗口。e1_30holdon保持已繪制的圖形，不清除，e1_31坐標(biāo)軸的范圍，e1_32顯示比例對(duì)繪圖結(jié)果的影響，e1_337/24/202322圖形保持holdon/off命令控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。7/24/202323程序如下x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)holdony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);holdoff7/24/202324極坐標(biāo)繪圖polar函數(shù)用來(lái)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r=sin(t)cos(t)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)點(diǎn)。e1_347/24/202325對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪圖MATLAB提供了繪制對(duì)數(shù)和半對(duì)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,…)x軸對(duì)數(shù)semilogy(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,…)y軸對(duì)數(shù)loglog(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,…)雙對(duì)數(shù)e1_357/24/202326復(fù)數(shù)繪圖plot(z)z為復(fù)矢量等價(jià)于plot(real(z),imag(z))e1_367/24/202327其他圖形條形圖，bar(Y),bar(x,Y)：e1_37,e1_38直方圖,hist

(x,y,選項(xiàng)),exp5_27,28面積圖，area(x,y,選項(xiàng)),桿狀圖，stem(x,y,選項(xiàng)),e1_41階梯圖，stairs(x,y,選項(xiàng)),e1_42彩色分散點(diǎn)圖，scatter(x,y,選項(xiàng)),e1_437/24/202328餅圖用來(lái)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。pie(x),pie(x,explode)扇區(qū)分離h=pie(…)返回句柄e1_45,46,477/24/202329例：繪制圖形(1)某企業(yè)全年各季度的產(chǎn)值(單位：萬(wàn)元)分別為：2347,1827,2043,3025，試用餅圖作統(tǒng)計(jì)分析。(2)繪制復(fù)數(shù)的相量圖：7+2.9i、2-3i和-1.5-6i。e1_487/24/202330利用鼠標(biāo)繪制圖形用鼠標(biāo)來(lái)點(diǎn)選屏幕點(diǎn)，格式為：[x,y,button]=ginput(n)其中，n為選擇點(diǎn)的樹(shù)目，返回的x,y向量分別存儲(chǔ)被點(diǎn)中的n個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)；button也為一個(gè)n維向量，它的各個(gè)分量為鼠標(biāo)鍵的標(biāo)號(hào)，如button(i)=1，則說(shuō)明第i次按下的是鼠標(biāo)左鍵，而該值為2或3則分別對(duì)應(yīng)于中鍵和右鍵。7/24/202331例1-49：用鼠標(biāo)左鍵繪制折線，利用鼠標(biāo)中鍵或右鍵中止繪制。e1_49例1-50：在鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)中的位置輸出一個(gè)含有該位置信息的字符串，利用鼠標(biāo)中鍵或右鍵中止程序。e1_507/24/2023323三維圖形三維曲線圖三維繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生網(wǎng)格圖著色表面圖切片圖7/24/202333圖形類(lèi)型三維曲線圖plot3網(wǎng)格圖mesh表面圖shadedsurface偽彩圖pseudcolor等高線圖contour7/24/202334三維曲線圖plot3(x1,y1,z1…);plot3(x1,y1,z1,linespec,…);plot3(…,’propertyName’,propertyValue,…);h=plot3(…)其中每一組x,y,z組成一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項(xiàng)的定義和plot函數(shù)相同。當(dāng)x,y,z是同維向量時(shí)，則x,y,z

對(duì)應(yīng)元素構(gòu)成一條三維曲線。當(dāng)x,y,z是同維矩陣時(shí)，則以x,y,z對(duì)應(yīng)列元素繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。e1_51,52,537/24/202335三維繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生peaks:用于創(chuàng)建雙峰函數(shù)和用雙峰函數(shù)繪圖。[x,y,z]=peaks(n),peaks(n)相當(dāng)于執(zhí)行了[x,y,z]=peaks(n)和surf(x,y,z)meshgrid：按指定方式生成網(wǎng)格矩陣，[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)例：peaks(6)7/24/202336網(wǎng)格圖--不著色的表面圖mesh(z);繪制分別以m*n階矩陣z的行數(shù)和列數(shù)為x和y坐標(biāo)([1:m],[1:n])，以z的對(duì)應(yīng)元素值為z坐標(biāo)的三維網(wǎng)格圖。mesh(x,y,z);繪制以矩陣x,y,z的元素值為坐標(biāo)的三維網(wǎng)格圖，x,y,z必須為同階矩陣；meshc(x,y,z);將網(wǎng)格圖與等高線圖一起繪制meshz(x,y,z)；同時(shí)繪制零基準(zhǔn)平面圖e1_547/24/202337著色表面圖surf：著色表面圖基本命令；surfc：繪制帶等高線的著色表面圖；surfl：控制表面圖的光照效果7/24/202338surf調(diào)用格式surf(z)；surf(x,y,z);surf(x,y,z,C);用C定義的顏色繪制三維表面圖surf(…,’propertyName’,propertyValue,…);surfc(…)帶等高線的三維表面圖e1_55,567/24/202339切片圖—函數(shù)的四維表現(xiàn)圖slice(X,Y,Z,v,xi,yi,zi)X,Y,Z使用meshgrid

函數(shù)生成的三維網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣v所繪制圖形的函數(shù)xi,yi,zi

為切片位置e1_577/24/202340三維柱面繪圖函數(shù)cylinde(r,n)r為半徑；n為柱面圓周等分?jǐn)?shù);繪制三維球面：[x,y,z]=sphere(30);surf(x,y,z)e1_587/24/202341其他三維圖形在介紹二維圖形時(shí)，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)，使用的函數(shù)分別是bar3、stem3、pie3和fill3。bar3函數(shù)繪制三維條形圖，常用格式為：bar3(y)bar3(x,y)7/24/2023425高級(jí)圖形處理功能rootfigure圖形axis坐標(biāo)軸uicontrol

控件uimenu

菜單uicontextmenu對(duì)象菜單7/24/202343坐標(biāo)軸控制命令axis([xm