1、Matlab 的绘图功能,matlab语言丰富的图形表现方法，使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现了可视化，这是其它语言所不能比拟的。,一、二维绘图,（一）plot 最基本的二维图形指令 plot的功能：plot命令自动打开一个图形窗口Figure用直线连接相邻两数据点来绘制图形 根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把x, y 轴用对数坐标表示,如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清除当前图形，绘制新图形 可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图；可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口绘图 可任意设定曲线颜色和线型 可给图形加坐标网线和图形
2、加注功能,plot的调用格式,plot(x) 缺省自变量绘图格式，x为向量, 以x元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标绘图plot(x,y) 基本格式，以y(x)的函数关系作出直角坐标图，如果y为nm的矩阵，则以x 为自变量，作出m条曲线 plot(x1,y1,x2,y2) 多条曲线绘图格式,plot(x,y,s) 开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜色字符串的前13个字母，如yellowyel表示等。 或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，),S的标准设定值如下：,字母 颜色 标点 线型y 黄色 点线m 粉红 圈线c 亮蓝 线r 大红 字线 g 绿色 实线b 蓝
3、色 星形线w 白色 ： 虚线k 黑色 (-) 点划线,基本绘图函数plot, plot3, mesh, surf 要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定,1. 单窗口单曲线绘图,2. 单窗口多曲线绘图,x=peaks;plot(x) x=1:length(peaks);y=peaks;plot(x,y),3. 单窗口多曲线分图绘图,subplot 子图分割命令 调用格式：subplot(m,n,p) 按从左至右，从上至下排列,行,列,绘图序号,4. 多窗口绘图,figure(n) 创建窗口函数，n为窗口顺序号。,5.可任意设置颜色与线型,6.图形加注功能,将标题、坐标轴标记、网
4、格线及文字注 释加注到图形上，这些函数为：title 给图形加标题xlable 给x轴加标注ylable 给y轴加标注text 在图形指定位置加标注gtext 将标注加到图形任意位置grid on(off) 打开、关闭坐标网格线legend 添加图例axis 控制坐标轴的刻度,axis的用法还有：axis(xmin xmax ymin ymax) 用行向量中给出的值设定坐标轴的最大和最小值。如axis (-2 2 0 5)axis(equal) 将两坐标轴设为相等axis on(off) 显示和关闭坐标轴的标记、标志axis auto 将坐标轴设置返回自动缺省值,7.fplot 绘制函数图函数
5、,fplot的调用格式: fplot(fun,lims) 绘制函数fun在x区间 lims=xmin xmax的函数图。 fplot(fun,lims,corline) 以指定线形绘图。 x,y=fplot(fun,lims) 只返回绘图点的值,而不绘图。用plot(x,y)来绘图。,8.ezplot 符号函数的简易绘图函数,ezplot的调用格式： ezplot(f) 这里f为包含单个符号变量x的符号表达式，在x轴的默认范围-2*pi 2*pi内绘制f(x)的函数图 ezplot(f,xmin,xmax) 给定区间 ezplot(f,xmin,xmax,figure(n) 指定绘图窗口绘图。
6、,（二） fill 基本二维绘图函数fill的功能：绘制二维多边形并填充颜色,（三）特殊二维绘图函数,bar 绘制直方图polar 绘制极坐标图hist 绘制统计直方图stairs 绘制阶梯图stem 绘制火柴杆图rose 绘制统计扇形图comet 绘制彗星曲线,errorbar 绘制误差棒图compass 复数向量图(罗盘图)feather 复数向量投影图(羽毛图)quiver 向量场图area 区域图pie 饼图convhull 凸壳图 scatter 离散点图,x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0; pie(x,y),二、三维绘图,三维绘图的主要功能：绘制三维线
7、图绘制等高线图绘制伪彩色图绘制三维网线图绘制三维曲面图、柱面图和球面图绘制三维多面体并填充颜色,（一）三维线图,plot3 基本的三维图形指令 调用格式： plot3(x,y,z) x,y,z是长度相同的向量 plot3(X,Y,Z) X,Y,Z是维数相同的矩阵 plot3(x,y,z,s) 带开关量 plot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2, ),二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。定义三维坐标轴 大小axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax )grid on(off) 绘制三维网格text(x,y,z,string) 三维图形标注子图和
8、多窗口也可以用到三维图形中,例：绘制三维线图,(二) 三维饼图 pie3(4 3 6 8 9),（四）三维网格图,mesh 三维网线绘图函数 调用格式：mesh(z) z为nm的矩阵，x与y坐标为元素的下标mesh(x,y,z) x,y,z分别为三维空间的坐标位置,例，矩阵的三维网线图 z=rand(6);0.8808 0.0729 0.4168 0.7694 0.3775 0.47760.3381 0.7101 0.0964 0.6352 0.3826 0.70860.1895 0.8791 0.6747 0.8965 0.6876 0.23800.7431 0.3594 0.5626 0.
9、8784 0.1217 0.39100.7189 0.0899 0.8130 0.4865 0.0768 0.97590.8792 0.1610 0.8782 0.1131 0.1433 0.6288 z=round(z)1 0 0 1 0 00 1 0 1 0 10 1 1 1 1 01 0 1 1 0 01 0 1 0 0 11 0 1 0 0 1mesh(z)；,三维网线图作图要领,生成坐标 X,Y=meshgrid(x,y) 表达式点运算 Z=X.2+Y.2 X，Y是nm的矩阵，维数可任定 X n Y m Z 默认方位角：37。5，俯角30。,nm维,meshgrid 网线坐标值计算函
10、数z=f(x,y) 根据x,y坐标找出z的高度 例：绘制z=x2+y2的三维网线图形x=-5:5; y=x; X,Y=meshgrid(x,y)Z=X.2+Y.2mesh(X,Y,Z),坐标矩阵,坐标向量,纵坐标矩阵,绘图函数,colormap( R,G,B) 色图设定函数 matlab 的颜色数据集合为红、绿、兰三颜色矩阵R，G，B，维数m3 r,g,b在0 1区间连续取值，理论上颜色种类可达无穷多种 matlab使用三维向量表示一种颜色，常用颜色数据见下表, 饱和色0 0 0 黑色 0 0 1 兰色0 1 0 绿色0 1 1 浅兰1 0 0 红色1 0 1 粉红1 1 0 黄色1 1 1
11、白色,调和色 0.5 0.5 05 灰色 0.5 0 0 暗红色 1 0.62 0.4 铜色 0.49 1 0.8 浅绿 0.49 1 0.83 宝石兰,（五）三维曲面图,surf 三维曲面绘图函数，与网格图看起来一样 与三维网线图的区别： 网线图：线条有颜色，空挡是黑色的（无颜色） 曲面图：线条是黑色的，空挡有颜色（把 线条之间的空挡填充颜色，沿z轴按每一网 格变化,调用格式： surf(x,y,z) 绘制三维曲面图，x,y,z为图形坐标向量 例： X,Y,Z=peaks(30) peaks为matlab 自动生成的三维测 试图形 surf(X,Y,Z), surfc(X,Y,Z) 带等高线
12、的曲面图X,Y,Z=peaks(30);surfc(X,Y,Z), surfl(X,Y,Z) 被光照射带阴影的曲面图 X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z), cylinde(r,n) 三维柱面绘图函数r 为半径；n为柱面圆周等分数 例：绘制三维陀螺锥面 t1=0:0.1:0.9; t2=1:0.1:2; r=t1 -t2+2; x,y,z=cylinder(r,30); surf(x,y,z); grid, 为球面等分数，缺省为20 例：绘制三维球面 x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z);,（六） 图形修饰方法,图形颜色的修饰 matlab 有极好的颜色
13、表现功能，其颜色数据又构成了一维新的数据集合，也可称为四维图形 colormap(MAP) 色图设定函数，MAP为m3维色图矩阵 图形颜色可根据需要任意生成，也可用matlab配备的色图函数,matlab 的色图函数：hsv 饱和值色图gray 线性灰度色图hot 暖色色图cool 冷色色图bone 兰色调灰色图copper 铜色色图pink 粉红色图prism 光谱色图jet 饱和值色图IIflag 红、白、蓝交替色图,shading faceted 网格修饰，缺省方式,shading flat 去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色,shading interp 颜色整体改变，根据 小方块四
14、角的值差补过度点的值确定颜色,peaks(30);shading interp;colormap(hot),X,Y,Z=peaks(30);surfl(X,Y,Z) shading interp;colormap(cool);axis off,peaks(30);colormap(hot);colorbar(horiz) figure(2);colormap(cool);, 图形效果修饰,透视与消隐 用于网线图 裁剪修饰 用于网线图、曲面图 视角修饰 观察不同角度的三维视图 其它修饰：a. 水线修饰b. 等高线修饰,透视与消隐 p=peaks(30);mesh(p)；hidden on,p=p
15、eaks(30);mesh(p);hidden off,裁减修饰 p=peaks; p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30); surf(p),p=peaks; p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30); mesh(peaks,p),视角修饰(函数view(az,el)az -方位角；el - 俯视角省缺值为：az=-37.5; el=30 例。观察不同视角的波峰图形 z=peaks(40); subplot(2,2,1);mesh(z); subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60); subplot(2,2,3)
16、;mesh(z);view(-90,0); subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10);,其它修饰：a. 水线修饰（waterfall)waterfall(peaks(30),b. 等高线修饰 二维 contour(Z,n)-绘制n条等高线 C= contourc(Z,n)-计算n条等高线的坐标 Clable(c)-给等高线加标注 例、在二维平面上绘制peaks函数的10条等高线 contour(peaks,10); C=contourc(peaks,10);clabel(C),contour3(peaks,20),（五）、伪彩色图,pcolor 常用于以二维平面图表现三维图形的效果，用颜色表示三维图形的高度。,z=peaks(30) pcolor(z),（六）动画效果,动画生成的步骤 创建帧矩阵 moviein 对动画中的每一帧生成图形，并把它们放到帧矩阵中 getframe 从帧矩阵中回放动画,小结：,基本绘图函数plot, plot3, mesh, surf 要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定,
