《MATLAB 8.X程序設(shè)計(jì)及典型應(yīng)用》課件第6章

6.1二維曲線的繪制6.2繪制二維圖形的輔助操作6.3其它二維繪圖指令6.4三維繪圖6.5句柄圖形第6章數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化

6.1二維曲線的繪制

MATLAB繪制二維曲線即繪制平面曲線，與手工繪制曲線的思路相同，首先必須確定平面坐標(biāo)系。MATLAB提供了不同坐標(biāo)系下的繪圖指令，其中包括直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、對(duì)數(shù)坐標(biāo)系等。其次，在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系中描出一組坐標(biāo)點(diǎn)，即在坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)離散數(shù)據(jù)的可視化。最后，采用插值方法計(jì)算離散數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的值并將其連接成線，從而近似表現(xiàn)函數(shù)的可視化。對(duì)此必須要注意一點(diǎn)，就是采樣點(diǎn)必須足夠多，才能比較真實(shí)地體現(xiàn)原函數(shù)隱藏的規(guī)律。6.1.1二維直角坐標(biāo)系中基本繪圖指令plot()

1．繪圖指令plot()

在繪制曲線時(shí)，最重要的指令是plot()。在執(zhí)行指令plot()時(shí)，將打開一個(gè)默認(rèn)圖形窗，描點(diǎn)連線在這個(gè)窗口里面自動(dòng)完成。另外，它還會(huì)自動(dòng)添加數(shù)據(jù)標(biāo)尺到坐標(biāo)軸上。如果圖形窗已經(jīng)存在，該指令將刷新當(dāng)前窗口中的圖形。指令plot()有3種調(diào)用格式：

(1)?plot(y，'s')：當(dāng)y是向量時(shí)，元素的下標(biāo)作為橫坐標(biāo)，y作為縱坐標(biāo)，繪制一條曲線。

【例6-1】指令plot()使用實(shí)例之一：繪制連續(xù)波形的疊加波。圖6.1指令plot()使用實(shí)例圖6.2指令plot()對(duì)輸入變量為矩陣的執(zhí)行結(jié)果圖6.3指令plot()對(duì)多個(gè)三元組的執(zhí)行結(jié)果

2．雙縱坐標(biāo)繪圖指令plotyy()

MATLAB除了允許用戶用相同標(biāo)度在同一坐標(biāo)系內(nèi)繪制多條曲線外，用戶運(yùn)行指令plotyy()可以利用不同的標(biāo)度在同一個(gè)坐標(biāo)內(nèi)繪制不同曲線，其調(diào)用格式為

plotyy(x1，y1，x2，y2)

分別以左y軸、右y軸和x軸繪制(x1，y1)和(x2，y2)的曲線。其中x1和y1，x2和y2為對(duì)應(yīng)的向量或矩陣，一般情況下y1和y2的標(biāo)度采用不同的間隔。圖6.4指令plotyy()的執(zhí)行效果圖6.1.2二維極坐標(biāo)系中基本繪圖指令polar()

函數(shù)polar()實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)繪圖，其格式如下：

polar(theta，radius，‘s’)

在極坐標(biāo)系中繪圖，其中向量theta為極角，單位為弧度；向量r為極徑。字符串's'的含義與指令plot()中的相同，s缺省時(shí)為藍(lán)色細(xì)實(shí)線“b-”。

【例6-5】指令polar()繪制曲線實(shí)例：繪制曲線

。

編寫文件名為exm6_5的腳本文件：

clear

th=linspace(0，2*pi，100)；

r=3*(1+cos(th))；

polar(th，r，‘k-*’)

在指令窗中執(zhí)行文件exm6_5.m，結(jié)果如圖6.5所示。圖6.5指令polar()繪制極坐標(biāo)曲線效果圖6.1.3直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)之間的相互轉(zhuǎn)換

直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)之間通過函數(shù)文件可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。

直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換函數(shù)為cart2pol()，調(diào)用格式為

[Th，r]=cart2pol(x，y)

實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。輸入變量(x，y)為直角坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，輸出變量(Th，r)為其對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，其中Th為極坐標(biāo)系里面的極角，單位為弧度。r為極徑。極坐標(biāo)到直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換函數(shù)為pol2cart()，調(diào)用格式為

[x，y]=pol2cart(Th，r)

實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)到直接坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。輸入變量(Th，r)為極坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，輸出變量(x，y)為其對(duì)應(yīng)直角坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。比如A(2，3)、B(pi/3，2)分別為直角坐標(biāo)系內(nèi)和極坐標(biāo)系內(nèi)的兩點(diǎn)，執(zhí)行轉(zhuǎn)換函數(shù)可以分別獲得其對(duì)應(yīng)于極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)內(nèi)的坐標(biāo)：6.1.4二維對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖

MATLAB除了能以直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)繪圖，還提供了半對(duì)數(shù)和全對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖指令semilogx()、semilogy()和loglog()。調(diào)用格式分別如下：

semilogx(x，y，‘s’)：在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，橫軸為以10為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)log(x)，縱軸為線性坐標(biāo)y。

semilogx(x，y，‘s’)：在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，橫軸為線性坐標(biāo)x，縱軸為以10為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)log(y)。

loglog(x，y，'s')：在全對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖。橫軸、縱軸均為以10為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)log(x)和log(y)。圖6.6半對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線和全對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線效果圖

6.2繪制二維圖形的輔助操作

6.2.1窗口的控制與分割

MATLAB的所有圖形都顯示在特定的窗口中，成為圖形窗(figure)。在使用繪圖指令時(shí)，如果沒有已經(jīng)存在的窗口，MATLAB會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新的窗口；如果已經(jīng)存在圖形窗，默認(rèn)時(shí)，MATLAB將直接利用該窗口繪圖。如果用戶需要同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)窗口繪制不同圖例或者在同一個(gè)窗口上開辟不同區(qū)域繪圖，MATLAB提供了關(guān)于窗口的控制和分割指令：

figure(n)：創(chuàng)建第n個(gè)圖形窗，見【例6-3】和【例6-6】。

clf：擦除當(dāng)前圖形窗；

shg：顯示當(dāng)前圖形窗；

close(n)：關(guān)閉第n個(gè)圖形窗。圖形窗的分割指令為subplot()，調(diào)用格式為

subplot(m，n，p)

將圖形窗分為m×n個(gè)區(qū)域分別繪制圖形，其中當(dāng)前圖為第p個(gè)區(qū)域。各個(gè)子圖的編號(hào)為先上后下，先左后右的順序。m、n、p之間的逗號(hào)可以省略。

subplot(‘position’，[leftbottonwidthheight])

在規(guī)格化的窗口對(duì)象(范圍為0.0～1.0)里創(chuàng)建一個(gè)位置為[leftbottonwidthheight]的圖形窗。圖6.7多子圖的繪制6.2.2坐標(biāo)軸的設(shè)置

MATLAB對(duì)圖形的控制比較完善，一般情況下，它采用考慮周全的默認(rèn)設(shè)置，能根據(jù)所給數(shù)據(jù)自動(dòng)地確定坐標(biāo)取向、范圍、刻度、高寬比，并給出令人滿意的繪制結(jié)果。當(dāng)然，MATLAB為了適應(yīng)用戶不同的要求，給出了一系列便于操作的指令，方便用戶按照自己的需要和喜好修改系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置參數(shù)。圖6.8運(yùn)用逐步執(zhí)行法繪制曲線及效果圖6.2.3圖形標(biāo)識(shí)

MATLAB允許對(duì)圖形對(duì)象進(jìn)行文字識(shí)別，即圖形標(biāo)識(shí)。常用的圖形標(biāo)識(shí)指令有：

title(‘s’)：添加圖形標(biāo)題；

xlabel(‘s’)：橫坐標(biāo)命名；

ylabel(‘s’)：縱坐標(biāo)命名；

text(x，y，‘s’)：在位置(x，y)處添加說明文字；

gtext('s')：用鼠標(biāo)在選定位置處添加說明文字。圖6.9添加圖形標(biāo)識(shí)效果圖6.2.4二維圖形輔助操作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)

用戶通過編寫好的M文件，調(diào)用一系列指令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)二維圖形的輔助操作。同時(shí)，MATLAB在圖形窗口提供了多種輔助操作的菜單，用戶可以借助這些菜單，通過鼠標(biāo)很輕松地對(duì)圖形窗中的圖形及其坐標(biāo)軸進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，方便快捷。圖6.10工具條

【例6-10】二維圖形輔助操作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。

以正弦曲線為例，從坐標(biāo)軸系統(tǒng)和圖形兩個(gè)方面介紹MATLAB對(duì)二維圖形輔助操作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。

(1)坐標(biāo)軸系統(tǒng)輔助操作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。圖6.11待修飾的正弦曲線圖6.12打開坐標(biāo)軸屬性操作界面圖6.13坐標(biāo)軸屬性運(yùn)用效果圖

(2)圖形窗中圖形輔助操作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。

(續(xù)上圖)選中“Edit”→“Figureproperties…”，打開圖形的編輯窗口，如圖6.14所示。圖6.14打開圖形屬性操作界面圖6.15圖形屬性運(yùn)用效果圖

6.3其它二維繪圖指令

6.3.1簡(jiǎn)易繪圖指令ezplot()和ezpolar()

1．ezplot()

指令ezplot()用于實(shí)現(xiàn)在直角坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)易繪圖，通用格式為

ezplot(f，[xmin，xmax，ymin，ymax])

在區(qū)間[xmin，xmax]和[yimn，ymax]上繪制f(x，y)=0的圖形。如果輸入變量中沒有變量區(qū)間，MATLAB將以默認(rèn)的區(qū)間為繪圖。其中函數(shù)表達(dá)式f可以是字符串、內(nèi)聯(lián)函數(shù)或函數(shù)句柄中的任一形式輸入。對(duì)于參數(shù)方程，調(diào)用格式為

ezplot(x，y，[tmin，tmax])

在區(qū)間t∈[tmin，tmax]繪制x=x(t)和y=y(t)的圖形。如果輸入變量中沒有變量區(qū)間，MATLAB將以默認(rèn)的區(qū)間繪圖。函數(shù)表達(dá)式x(t)、y(t)可以是字符串、內(nèi)聯(lián)函數(shù)或函數(shù)句柄中的任一形式輸入。圖6.16簡(jiǎn)易繪圖指令ezplot()繪制曲線

2．ezploar()

簡(jiǎn)易繪圖指令ezpolar()用于實(shí)現(xiàn)在極坐標(biāo)系中繪制簡(jiǎn)易圖形，調(diào)用格式為

ezploar(f，[a，b])

繪制極坐標(biāo)曲線rho=f(theta)，其中。默認(rèn)值theta的范圍為[0，2π]。

【例6-12】簡(jiǎn)易繪圖指令ezpolar()使用實(shí)例。

在指令窗中執(zhí)行語(yǔ)句：

>>ezpolar(‘a(chǎn)bs(2*cos(2*(t-pi/8)))’)

執(zhí)行結(jié)果如圖6.17所示。圖6.17簡(jiǎn)易繪圖指令ezpolar()繪制曲線6.3.2特殊二維圖形繪制

1．直方圖

直方圖的繪圖指令為bar()和barh()。

bar()的調(diào)用格式如下：

bar(X，Y，WIDTH，參數(shù))

barth()的調(diào)用格式如下：

barh(X，Y，WIDTH，參數(shù))

繪制水平直方圖。參數(shù)含義同函數(shù)bar()。圖6.18繪制直方圖的效果

2．餅圖

餅圖的繪制指令為pie()，格式如下：

pie(x，explode)

繪制各元素占總和的百分?jǐn)?shù)。如果向量x的元素和小于1，則繪制不完全的餅圖。explode是與向量x大小相同的向量，并且其中不為零的元素所對(duì)應(yīng)的相應(yīng)部分從餅圖中獨(dú)立出來。圖6.19指令pie()繪制餅圖的效果

3．離散桿狀圖和離散階梯圖

離散桿狀圖繪圖指令為stem()，調(diào)用格式如下：

stem(X，Y，‘filled’)

離散階梯狀圖的繪圖指令為stairs()，其調(diào)用格式如下：

stairs(X，Y，'s')

【例6-15】繪圖函數(shù)stem()和stairs()應(yīng)用實(shí)例：繪制信號(hào)

經(jīng)采樣開關(guān)后產(chǎn)生的離散信號(hào)的桿圖和階梯圖。圖6.20離散信號(hào)的重構(gòu)圖

6.4三維繪圖

和二維繪圖一樣，三維繪圖的思路仍然是從準(zhǔn)備數(shù)據(jù)點(diǎn)開始，然后在坐標(biāo)系內(nèi)實(shí)現(xiàn)描點(diǎn)連線。與二維繪圖相比，三維繪圖有兩個(gè)自變量，繪制的圖形有線圖和面圖的區(qū)別，而且面圖里面又存在網(wǎng)面圖和曲面圖的不同。6.4.1三維線圖繪圖指令plot3()

指令plot3()的調(diào)用格式如下：

plot3(x，y，z，‘s’)

繪制三維曲線。其中當(dāng)x、y和z是同維向量時(shí)，繪制坐標(biāo)為(x，y，z)的三維曲線；當(dāng)x、y和z是同型矩陣時(shí)，繪制以x、y和z元素為坐標(biāo)的“列數(shù)條”三維曲線。s是指定的線型、數(shù)據(jù)點(diǎn)形和顏色的字符串，見表6-1～表6-3所示。圖6.21繪制三維曲線效果圖6.4.2繪制三維網(wǎng)格線指令mesh()和曲面圖指令surf()

1.創(chuàng)建網(wǎng)格坐標(biāo)指令meshgrid()

函數(shù)meshgrid()的調(diào)用格式為

[X，Y]=meshgrid(x，y)

將長(zhǎng)度為m的向量x和長(zhǎng)度為n的向量y提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矩陣X和矩陣Y。矩陣X行元素是向量x的復(fù)制，共復(fù)制n行；矩陣Y列元素是向量y的復(fù)制，共復(fù)制m列。因此，矩陣X和矩陣Y大小均為n×m。

2.三維網(wǎng)格線指令mesh()和meshc()

mesh(X，Y，Z)：繪制三維網(wǎng)格圖。(X，Y，Z)作為x、y、z軸的自變量。一般情況下X、Y由網(wǎng)格坐標(biāo)創(chuàng)建函數(shù)meshgrid()產(chǎn)生。當(dāng)X、Y缺省時(shí)，以Z矩陣的行下標(biāo)作為X坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)，Z的列下標(biāo)當(dāng)做Y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)。

函數(shù)meshc()：繪制帶有輪廓線的三維網(wǎng)格圖，使用方法與函數(shù)mesh()相同。圖6.22繪制三維網(wǎng)格線效果圖圖6.23繪制帶有輪廓線的三維網(wǎng)格線效果圖

3．繪制三維曲面圖指令surf()和surfc()

指令surf(X，Y，Z)：用來繪制三維曲面圖，其中，(X，Y，Z)作為x、y、z軸的自變量。一般情況下X、Y由網(wǎng)格坐標(biāo)創(chuàng)建函數(shù)meshgrid()產(chǎn)生。這些與指令mesh()的使用方法完全相同。

指令surfc()：用來繪制帶有輪廓線的三維曲面圖，使用方法與指令surf()相同。圖6.24指令surf()、surfc()、mesh()和contour3()繪圖效果比較6.4.3色彩處理

1．RGB三元組

一種色彩用[RGB]基色三元行向量表示，向量元素R、G、B分別表示紅(Red)、綠(Green)、藍(lán)(Blue)基色相對(duì)亮度，其值在[0，1]區(qū)間。常用的數(shù)據(jù)向量表示的顏色含義如表6-10所示。

2．色圖矩陣和色圖

色圖矩陣是用m×3的RGB三元組表示顏色的一種方法，其中矩陣的每一行是一個(gè)三元組，代表一種顏色。色圖矩陣可以用顏色向量組合表示，也可以通過調(diào)用指令colormap()來定義。colormap()的調(diào)用格式如下：

colormap(map)

通過矩陣map設(shè)置當(dāng)前色圖，map缺省時(shí)為設(shè)置或獲取當(dāng)前色圖。色圖矩陣的第k行定義了第k個(gè)顏色，其中map(k，：)=[r(k)，g(k)，b(k)]指定了組成該顏色中黃色、綠色和藍(lán)色的強(qiáng)度。圖6.25圖形著色效果圖

3．三維表面圖形色彩的濃淡處理

表面色彩濃淡處理的三種方式：

shadingflat：對(duì)曲面圖的某整個(gè)小片或網(wǎng)線圖的某整段網(wǎng)格線著同一種顏色。

shadingfaceted：在flat著色的基礎(chǔ)上，再在小片交接的四周勾畫黑色，這種方式立體表現(xiàn)力最強(qiáng)，因此MATLAB將它設(shè)置為默認(rèn)方式。

shadinginterp：著色時(shí)使小片根據(jù)四頂點(diǎn)的顏色產(chǎn)生連續(xù)的變化，或根據(jù)網(wǎng)格線的線段兩端產(chǎn)生連續(xù)的變化，這種方式著色細(xì)膩但費(fèi)時(shí)間。圖6.26三種濃淡著色效果圖

4.照明和材質(zhì)處理

MATLAB提供了實(shí)現(xiàn)燈光設(shè)置、照明模式和反射光處理的指令。用戶使用這些指令，可以使圖形表現(xiàn)得更加真實(shí)。

5.觀察點(diǎn)控制

改變觀察點(diǎn)位置可以獲得較好的三維視覺效果。MATLAB實(shí)現(xiàn)觀察點(diǎn)控制指令為view()，調(diào)用格式為

view([az，el])和view([vx，vy，vz])

前者通過方位角az和俯視角el來設(shè)置觀察點(diǎn)位置，它們的單位為度。后者通過直角坐標(biāo)設(shè)置觀察點(diǎn)位置。6.4.4圖形的鏤空和裁切

圖6.27三維圖形的裁切與鏤空?qǐng)D6.4.5圖像與動(dòng)畫

1.圖像的讀寫

與數(shù)據(jù)文字讀寫不同，MATLAB中圖像文件的讀寫是通過指令imread()和imwrite()來實(shí)現(xiàn)的，調(diào)用格式如下：

[X，cmap]=imread(filename，F(xiàn)MT)：獲取文件格式為FMT的圖像文件filename數(shù)據(jù)陣X和伴隨色圖cmap。

imwrite(X，cmap，filename，F(xiàn)MT)：將圖像數(shù)據(jù)的存放矩陣X和伴隨色圖cmap寫入格式為FMT的圖像文件filename中。

image(X)：顯示數(shù)據(jù)存放矩陣X的圖像。圖6.28圖像文件的讀取和圖像的顯示效果圖

2.播放動(dòng)畫

MATLAB中能進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)畫處理，提供的動(dòng)畫處理指令為getframe，調(diào)用格式為

M(i)=getframe

截取當(dāng)前畫面信息，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)向量依次存放于畫面構(gòu)架數(shù)組M中。M有兩個(gè)域，分別是cdata和colormap。

movie(M，n)

以每秒n幀的速度播放由矩陣M的列向量所組成的畫面。6.4.6三維簡(jiǎn)易繪圖指令

(1)?ezplot3('x'，'y'，'z'，[tmin，tmax])：繪制區(qū)間范圍[tmin，tmax]內(nèi)x=x(t)，y=y(t)和z=z(t)的三維曲線，其中參數(shù)[tmin，tmax]為t的取值，t缺省時(shí)默認(rèn)取。

【例6-26】三維簡(jiǎn)易繪圖指令ezplot3()應(yīng)用實(shí)例：繪制三

維曲線，其中。

在指令窗中執(zhí)行指令：

>>ezplot3(‘sin(t)’，‘cos(t)’，‘sin(t)*cos(t)’)

執(zhí)行如果6.29所示。

(2)?ezmesh(‘f’，[xmin，xmax，ymin，ymax])：繪制符號(hào)表達(dá)式f表示的，且x，y在范圍[xmin，xmax，ymin，ymax]內(nèi)的網(wǎng)格圖，范圍缺省時(shí)為。

(3)?ezmesh(‘x’，‘y’，‘z’，[smin，smax，tmin，tmax])：繪制在[smin，smax，tmin，tmax]范圍內(nèi)x=x(s，t)，y=y(s，t)和z=z(s，t)的網(wǎng)格圖，范圍缺省時(shí)默認(rèn)取值為。

(4)簡(jiǎn)易網(wǎng)面圖的繪圖指令為ezsurf()，調(diào)用格式與簡(jiǎn)易網(wǎng)格圖相同。圖6.29簡(jiǎn)易繪圖指令繪制三維曲線效果圖圖6.30簡(jiǎn)易繪圖指令繪制三維曲面效果圖6.4.7特殊三維圖形的繪制

1．三維直方圖

三維直方圖的繪制指令為bar3()，調(diào)用格式如下：

bar3(y，z，width，模式)：繪制m×n矩陣z的三維直方圖。要求向量y必須單調(diào)增加或單調(diào)減少。模式參數(shù)有分離式(detached)、分組式(grouped)和累加式(stacked)，默認(rèn)為grouped。

bar3(z，width，模式)：繪制m×n矩陣z的三維直方圖。向量y默認(rèn)為1：m。其中參數(shù)width指定豎條的寬度，省略時(shí)默認(rèn)為0.8，如果寬度大于1，則條與條之間將重疊。

bar3h()：繪制三維水平條形圖。圖6.31三維直方圖繪圖指令bar3()和bar3h()繪制效果圖

2.三維餅圖

三維餅圖的繪制指令為pie3()，調(diào)用格式如下：

pie3(x，explode)

繪制向量x的三維餅圖。explode是與向量x大小相同的向量，并且其中不為零的元素所對(duì)應(yīng)的相應(yīng)部分從餅圖中獨(dú)立出來。圖6.32三維餅圖繪圖指令pie3()繪制效果圖

3.離散桿圖

繪制離散桿圖指令為stem3()，調(diào)用格式如下：

stem3(X，Y，Z，‘filled’)

繪制在指定的坐標(biāo)點(diǎn)(X，Y)處對(duì)應(yīng)的Z的離散桿圖。其中參數(shù)'filled'表示頂端填充標(biāo)志，缺省時(shí)為繪制頂端空心桿圖。圖6.33三維離散桿圖繪制效果

6.5句柄圖形

句柄圖形(HandleGraphics)是一種面向?qū)ο蟮睦L圖系統(tǒng)，用戶借助于該系統(tǒng)可以直接創(chuàng)建線、文字、網(wǎng)線和面。與指令plot()、mesh()等繪圖指令繪制的圖形不同，利用句柄圖形指令繪圖時(shí)直接操作基本繪圖要素，用戶可以繪制出更精細(xì)、更生動(dòng)、更有個(gè)性的圖形。6.5.1句柄圖形體系

1.圖形對(duì)象和句柄

在MATLAB中，數(shù)據(jù)可視化和界面制作的基本繪圖要素稱為句柄圖形對(duì)象。它是一組緊密相關(guān)、形成唯一整體的子對(duì)象的集合，并且子對(duì)象可以被單獨(dú)地操作。

在創(chuàng)建每一個(gè)圖形對(duì)象時(shí)，MATLAB為該對(duì)象分配一個(gè)獨(dú)特的“身份”，稱為句柄。句柄是存取圖形對(duì)象的唯一規(guī)范標(biāo)識(shí)符，不同對(duì)象的句柄不可能重復(fù)。

計(jì)算機(jī)屏幕作為根對(duì)象由系統(tǒng)自動(dòng)建立，其句柄值為0；圖形窗口對(duì)象的句柄值為正整數(shù)，用來標(biāo)識(shí)圖形窗的序號(hào)；其他圖形對(duì)像的句柄均為雙精度浮點(diǎn)數(shù)。

2.句柄圖形的結(jié)構(gòu)

在句柄圖形體系中，各圖形對(duì)象“地位”并不平等：

(1)最高層的圖形對(duì)象是根屏幕，它是其他圖形對(duì)象的“父”對(duì)象。圖對(duì)象是根對(duì)象的直接“子”對(duì)象。一般一個(gè)根屏幕可以有數(shù)量不限的獨(dú)立圖形窗。

(2)圖形窗有三個(gè)不同類型的“子”對(duì)象：軸、界面控件和界面菜單。

(3)軸有不同類型的“子”對(duì)象，包括線條、文本、曲面、圖像對(duì)象、光照等。6.5.2圖形對(duì)象的操作

1．創(chuàng)建和關(guān)閉圖形窗口

建立新的圖形窗口的指令為figure()，調(diào)試格式如下：

h=figure('PropertyName1'，propertyvalue1，'PropertyName2'，propertyvalue2，…)要關(guān)閉圖形窗口，使用指令close()，調(diào)用格式如下：

close(h)：關(guān)閉句柄值為h的圖形窗口。

closeall：關(guān)閉所有的圖形窗口。

【例6-31】建立一個(gè)圖形窗口，句柄值賦給變量h。該圖形窗口有菜單條，名稱為“theexampleofHandleGraphics”，窗口的左下角在屏幕的(100，100)位置，寬度和高度分別為350、300像素，背景顏色為洋紅色，鼠標(biāo)鍵按下響應(yīng)事件為在該圖形窗口繪制出三維曲線。圖6.34創(chuàng)建圖形窗口繪制三維曲線

2．坐標(biāo)軸對(duì)象

建立坐標(biāo)軸對(duì)象使用指令axes()，調(diào)用格式如下：

a=axes(‘PropertyName1’，propertyvalue1，‘PropertyName2’，propertyvalue2，….)

用指定的屬性在當(dāng)前圖形窗口創(chuàng)建坐標(biāo)軸，并將其句柄值賦給句柄變量a。如果調(diào)用該指令時(shí)沒有輸入變量，則MATLAB將按默認(rèn)的屬性值在當(dāng)前圖形窗口創(chuàng)建