绘图与图形处理--MATLAB教程.doc

1、绘图与图形处理-MATLAB 教程文库帮手网 免费帮下载 百度文库积分 资料本文由 tdh198708200贡献doc文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。MATLAB6.0 数学手册第 7章绘图与图形处理人们很难从一大堆原始的数据中发现它们的含义， 而数据图形恰能使视觉感官直接感受 到数据的许多内在本质，发现数据的内在联系。MATLAB 可以表达出数据的二维，三维， 甚至四维的图形。通过图形的线型，立面，色彩，光线，视角等属性的控制，可把数据的内 在特征表现得淋漓尽致。下面我们分别介绍图形的命令。7.17.1.1 基本平面图形命令二维图形命令 1

2、 plot 功能 线性二维图。在线条多于一条时，若用户没有指定使用颜色，则 plot 循环使用由 当前坐标轴颜色顺序属性（current axes ColorOrder property）定义的颜色，以区别不同的线 条。在用完上述属性值后，plot 又循环使用由坐标轴线型顺序属性（axes LineStyleOrder property）定义的线型，以区别不同的线条。 用法 plot(X,Y) 当 X,Y 均为实数向量，且为同维向量（可以不是同型向量） ，X=x(i)， Y=y(i)，则 plot(X,Y)先描出点(x(i)，y(i)，然后用直线依次相连；若 X，Y 为复数向量，则不考虑虚数部

3、分。 X， 均为同维同型实数矩阵， = X(i)， 若 Y X Y = Y(i)，其中 X(i),Y(i)为列向量，则 plot(X,Y)依次画出 plot(X(i),Y(i)，矩 阵有几列就有几条线；若 X，Y 中一个为向量，另一个为矩阵，且向量的维 数等于矩阵的行数或者列数，则矩阵按向量的方向分解成几个向量，再与向 量配对分别画出，矩阵可分解成几个向量就有几条线；在上述的几种使用形 式中，若有复数出现，则复数的虚数部分将不被考虑。 plot(Y) 若 Y 为实数向量， 的维数为 m， plot(Y)等价于 plot(X,Y)， Y 则 其中 x=1： m；若 y 为实数矩阵，则把 y 按列

4、的方向分解成几个列向量，而 y 的行数为 n，则 plot(Y)等价于 plot(X,Y)其中 x=1;2;n；在上述的几种使用形式中， 若有复数出现，则复数的虚数部分将不被考虑。 plot(X1,Y1,X2,Y2,)， 其中 Xi 与 Yi 成对出现， plot(X1,Y1,X2,Y2,)将分别按顺 序取两数据 Xi 与 Yi 进行画图。若其中仅仅有 Xi 或 Yi 是矩阵，其余的为向 量，向量维数与矩阵的维数匹配，则按匹配的方向来分解矩阵，再分别将配 对的向量画出。 plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2 ) 将 按 顺 序 分 别 画 出 由 三 参 数

5、 定 义 Xi,Yi,LineSpeci 的线条。其中参数 LineSpeci 指明了线条的类型，标记符号， 和画线用的颜色。在 plot 命令中我们可以混合使用三参数和二参数的形式：228第 7章绘图与图形处理plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,X3,Y3,LineSpec3) plot(,PropertyName,PropertyValue,) 对所有的用 plot 生成的 line 图形对象中 指定的属性进行恰当的设置。 h = plot() 返回 line 图形对象句柄的一列向量，一线条对应一句柄值。 说明 参数 LineSpec 功能 定义线的属性。Maltab 允

6、许用户对线条定义如下的特性： 1线型表 7-1 定义符 线型 实线（缺省值） -划线 ： 点线 -. 点划线2线条宽度 指定线条的宽度，取值为整数（单位为像素点） 3颜色表 7-2 定义符 颜色 定义符 颜色 R（red） 红色 M(magenta) 品红 G(green) 绿色 y(yellow) 黄色 b(blue) 兰色 k(black) 黑色 c(cyan) 青色 w(white) 白色4标记类型表 7-3 定义符 标记类型 定义符 标记类型 定义符 标记类型 + 加号 d 棱形 s 正方形 o(字母) 小圆圈 向上三角形 h 正六角星 * 星号 v 向下三角形 P 正五角星 . 实点

7、 向右三角形 x 交叉号 t = 0:pi/20:2*pi; plot(t,t.*cos(t),-.r*) hold on plot(exp(t/100).*sin(t-pi/2),-mo) plot(sin(t-pi),:bs) hold off图形结果为图 7-1。 例 7-2plot(t,sin(2*t),-mo, LineWidth,2,MarkerEdgeColor,k, MarkerFaceColor,.49 1 .63,MarkerSize,12)图形结果为图 7-2。图 7-1二维曲线图图 7-2二维图形的绘制命令 2 fplot 功能 在指定的范围 limits 内画出一元函

8、数 y=f（x）的图形。其中向量 x 的分量分布在 指定的范围内，y 是与 x 同型的向量，对应的分量有函数关系：y(i)=f(x(i)。若对应于 x 的 值，y 返回多个值，则 y 是一个矩阵，其中每列对应一个 f（x） 。例如，f（x）返回向量 f1(x),f2(x),f3(x)，输入参量 x=x1;x2;x3，则函数 f（x）返回矩阵 f1(x1) f2(x1) f3(x1) f1(x2) f2(x2) f3(x2) f1(x3) f2(x3) f3(x3) 注意一点的是，函数 function 必须是一个 m-文件函数或者是一个包含变量 x，且能用函 数 eval 计算的字符串。例如：

9、sin(x)*exp(2*x) ， sin(x),cos(x)， hump(x)。 用法 fplot(function,limits) 在指定的范围 limits 内画出函数名为 function 的一元函数图 形。其中 limits 是一个指定 x-轴范围的向量xmin xmax或者是 x 轴和 y 轴的 范围的向量xmin xmax ymin ymax。 fplot(function,limits,LineSpec) 用指定的线型 LineSpec 画出函数 function。 fplot(function,limits,tol) 用相对误差值为 tol 画出函数 function。相对误

10、差的缺省 值为 2e-3。 fplot(function,limits,tol,LineSpec) 用 指 定 的 相 对 误 差 值 tol 和 指 定 的 线 型 LineSpec 画出函数 function 的图形。 fplot(function,limits,n) 当 n=1，则至少画出 n+1 个点（即至少把范围 limits 分 成 n 个小区间） ，最大步长不超过(xmax-xmin)/n。230第 7章绘图与图形处理fplot(function,lims,) 允许可选参数 tol，n 和 LineSpec 以任意组合方式输入。 X,Y = fplot(function,limi

11、ts,) 返回横坐标与纵坐标的值给变量 X 和 Y，此时 fplot 不画出图形。若想画出，可用命令 plot(X,Y)。 = plot(function,limits,tol,n,LineSpec,P1,P2,) 允许用户直接给函数 function 输入参数 P1，P2 等，其中函数 functiond 的定义形式为 y = function(x,P1,P2,) 若想用缺省的 tol，n 或 LineSpec 值，只需将空矩阵（ ）传递给函数即可。注意：fplot 采用自适应步长控制来画出函数 function 的示意图，在函数的变化激烈的区 间，采用小的步长，否则采用大的步长。总之，使计

12、算量与时间最小，图形尽可能精确。 例 7-3fplot(tanh,-2 2)图形结果为图 7-3。subplot(2,2,1);fplot(humps,0 1) subplot(2,2,2);fplot(abs(exp(-j*x*(0:9)*ones(10,1),0 2*pi) subplot(2,1,2);fplot(tan(x),sin(x),cos(x),2*pi*-1 1 -1 1)图 7-3函数画图图 7-4命令 3 loglog 功能 双对数图形。 用法 loglog(Y) 若 y 为实数向量或矩阵，则结合 y 列向量的下标与 y 的列向量画出。 若 y 为复数向量或矩阵， log

13、log(Y)等价于 loglog(real(Y),imag(Y)，loglog 则 在 的其他使用形式中将忽略 Y 的虚数部分。 loglog(X1,Y1,X2,Y2) 结合 Xn 与 Yn 画出图形。若只有 Xn 或 Yn 为矩阵，另 一个为向量，行向量维数等于矩阵的列数，列向量的维数等于矩阵的行数， 则 loglog 把矩阵按向量的方向分解成向量，再与向量结合分别画出图形。 loglog(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpeec2 ) 按 顺 序 取 三 个 参 数 Xn,Yn, LineSpecn 画出线条，其中 LineSpecn 指定线条的线型，标记符号和颜色。

14、 用户可以混合使用二参数和三参数形式，如： loglog(X1,Y1,X2,Y2,LineSpec2,X3,Y3) loglog(,PropertyName,PropertyValue,) 对所有由 loglog 命令生成的图形对象 句柄的属性进行设置。231MATLAB6.0 数学手册h = loglog() 返回 line 图形句柄向量，每条线对应一个句柄。 例 7-4x = logspace(-1,2); loglog(x,10*exp(x),-s) grid on图 7-5命令 4 semilogx 功能 x 轴对数图形。若没有指定使用的颜色，当所画线条较多时，semilogx 将自动

15、使 用由当前轴的 ColorOrder 和 LineStyleOrder 属性指定的颜色顺序和线型顺序来画线。 用法 semilogx(Y) %对 x 轴的刻度求常用对数（以 10 为底） ，而 y 轴为线性刻度。 若 y 为实数向量或矩阵，则结合 y 列向量的下标与 y 的列向量画出线条；若 y 为复数向量或矩阵，则 semilogx(Y)等价于 semilogx(real(Y),imag(Y)。在 semilogx 的其他使用形式中，Y 的虚数部分将被忽略。 semilogx(X1,Y1,X2,Y2) %结合 Xn 和 Yn 画出线条，若其中只有 xn 或 yn 为 矩阵，另外一个为向量，

16、行向量的维数等于矩阵的列数，列向量的维数等于 矩阵的行数，则按向量的方向分解矩阵，再与向量结合，分别画出线条。 semilogx(X1,Y1,LineSpec1X2,Y2,LineSpec2, ) % 按 顺 序 取 三 参 数 Xn,Yn,LineSpecn 画线，参数 LineSpecn 指定使用的线型，标记符号和颜色。 用户可以混合使用二参数和三参数形式，如：semilogx(X1,Y1,X2,Y2,LineSpec2,X3,Y3) semilogx(,PropertyName,PropertyValue,) %对所有由 semilogx 命令生成的 图形对象句柄的属性进行设置 h =

17、semilogx() %返回 line 图形句柄向量，每条线对应一个句柄。 例 7-5x = 0:.1:10; semilogx(x,cos(10.x)图形结果为图 7-6。 命令 5 semilogy 用法：参见 semilogx 命令。 命令 6 fill 功能 用颜色填充二维多边形。 用法 fill(X,Y,C) 用 x 和 y 中的数据生成多边形，图 7-6232第 7章绘图与图形处理用 c 指定的颜色填充它。其中 c 为色图向量或矩阵。若 c 是行向量，则要求 c 的维数等于 x 和 y 的列数，若 c 为列向量，则要求 c 的维数等于 x 和 y 的 行数。 fill(X,Y,Co

18、lorSpec) 用 ColorSpec 指定的颜色填充由 x 和 y 定义的多边形 fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,) 指定多个要填充的二维区域 fill(,PropertyName,PropertyValue) 允许用户对一个 patch 图形对象的某个属性 设定属性值。 h = fill() 返回 patch 图形对象句柄的向量，每一个 patch 对象对应一个句柄。 注意： 1. 若 x 或 y 是一矩阵，另一个是向量，向量应是维数与矩阵的行数相等的列向量或是 维数等于矩阵列数的行向量时，函数 fill 将向量复制成与矩阵同型的矩阵。 函数 fill 将矩阵 x 与 y

19、中列向量中的数据生成多边形的顶点。 2. 颜色阴影类型决定于用户在参数中列出的颜色，若用户用 ColorSpec 指定颜色，命令 fill 生成平坦阴影模式（flat-shaded）多边形，同时设置补片对象（patch）的 FaceColor 属性 为相应的 RGB 颜色矩阵。 3. 若用户用参量 c 指定所用颜色，命令 fill 按坐标轴属性 Clim 的比例缩小 c 中的元素， 之后，c 成为引用当前色图的下标矩阵。 4. 若 c 为行向量，命令 fill 生成平面阴影的多边形，c 的每一元素决定由矩阵 x，y 的每 一列定义的多边形内的颜色，每一补片对象的 FaceColor 属性被设置

20、为flat，x，y 的每一行 元素变成第 n 块补片对象的 Cdata 属性值，其中 n 为矩阵 x 或 y 中的相应的列。5. 若 c 为一列向量或一矩阵，命令 fill 运用一线性插值法计算每一节点的颜色，以便用 插值颜色填充多边形的内部。它设置补片对象的 FaceColor 属性为interp ，且在一列中的 元素变成每一补片的 Cdata 属性值。 c 为一列向量， 若 命令 fill 用该向量复制成需要大小的尺寸。 例 7-6t = (1/16:1/8:1)*2*pi; x = exp(t).*sin(t); y = t.*cos(t); fill(x,y,k) grid on图形结

21、果为图 7-7。 图 7-7 命令 7 zoom 功能 对二维图形进行放大或缩小。放大或缩小会改变坐标轴范围。 用法 zoom on 打开交互式的放大功能。当一个图形处于交互式的放大状态时，有两种 方法来放大图形： 对于一键鼠标或二键，三键鼠标，单击坐标轴内的任意一点，可使图形放大一倍，这一 操作可进行多次，直到 matlab 的最大显示为止；对于二键或三键的鼠标，在坐标轴内单击 右键，可使图形缩小一倍，这一操作可进行多次，直到还原图形为止。对于一键鼠标，要想 缩小图形，需要按住键盘上的 Shift 键，再单击鼠标键。 用鼠标拖出要放大的部分，系统将放大选定的区域。233MATLAB6.0 数

22、学手册zoom off 关闭交互式放大功能。 zoom out 将系统转回非放大状态，并将图形恢复原状。 zoom reset 系统将记住当前图形的放大状态，作为放大状态的设置值。以后使用 zoom out 或者是双击鼠标时，交互式放大状态打开，且图形并不是返回到原 状，而是返回 reset 时的放大状态。 zoom 用于切换放大的状态：on 和 off。 zoom xon 只对 x 轴进行放大。 zoom yon 只对 y 轴进行放大。 zoom(factor) 用放大系数 factor 进行放大或缩小，而不影响交互式放大的状态。 若 factor1，系统将图形放大 factor 倍，若 0

23、x = 0.7 1.1 ; y = -2 3 1; z = 2 5 3; X_2d,Y_2d = meshgrid(x,y) X_3d,Y_3d,Z_3d = meshgrid(x,y,z) %分量不一定从小到大计算结果为：X_2d = 0.7000 0.7000 0.7000 Y_2d = -2 -2 3 3 1 1 X_3d(:,:,1) = 0.7000 1.1000 1.1000 1.10001.1000234第 7章 0.7000 0.7000 X_3d(:,:,2) = 0.7000 0.7000 0.7000 X_3d(:,:,3) = 0.7000 0.7000 0.7000

24、Y_3d(:,:,1) = -2 -2 3 3 1 1 Y_3d(:,:,2) = -2 -2 3 3 1 1 Y_3d(:,:,3) = -2 -2 3 3 1 1 Z_3d(:,:,1) = 2 2 2 2 2 2 Z_3d(:,:,2) = 5 5 5 5 5 5 Z_3d(:,:,3) = 3 3 3 3 3 3 1.1000 1.1000 1.1000 1.1000 1.1000 1.1000 1.1000 1.1000绘图与图形处理7.1.2特殊平面图形命令命令 1 polar 功能 画极坐标图。 该命令接受极坐标形式的函数 rho=f()， 在笛卡儿坐标系平面上画 出该函数，且在

25、平面上画出极坐标形式的格栅。 用法 polar(theta,rho) 用极角 theta 和极径 rho 画出极坐标图形。极角 theta 为从 x 轴到 半径的单位为弧度的向量，极径 rho 为各数据点到极点的半径向量。 polar(theta,rho,LineSpec) 参量 LineSpec 指定极坐标图中线条的线型、 标记符号和 颜色等。 例 7-8t = 0:.01:2*pi; polar(t,sin(3*t).*cos(2*t),-r)图形结果为图 7-8。 命令 2 bar 功能 二维垂直条形图。用垂直条形显示向量或矩阵中的值。 图 7-8 用法 bar(Y) 若 y 为向量，则

26、分别显示每个分量的高度，横 坐标为 1 到 length（y） ；若 y 为矩阵，则 bar 把 y 分解成行向量，再分别画 出，横坐标为 1 到 size（y，1） ，即矩阵的行数。235MATLAB6.0 数学手册bar(x,Y) 在指定的横坐标 x 上画出 y，其中 x 为严格单增的向量。若 y 为矩阵， 则 bar 把矩阵分解成几个行向量，在指定的横坐标处分别画出。 bar(,width) 设置条形的相对宽度和控制在一组内条形的间距。缺省值为 0.8， 所以，如果用户没有指定 x，则同一组内的条形有很小的间距，若设置 width 为 1，则同一组内的条形相互接触。 bar(,style

27、) 指定条形的排列类型。类型有“group”和“stack” ，其中“group” 为缺省的显示模式。 “group” ：若 y 为 n*m 阶的矩阵，则 bar 显示 n 组，每组有 m 个垂直条形的 条形图。 “stack” ：对矩阵 y 的每一个行向量显示在一个条形中，条形的高度为该行 向量中的分量和。其中同一条形中的每个分量用不同的颜色显示出来， 从而可以显示每个分量在向量中的分布。 bar(,LineSpec) 用指定的颜色 LineSpec 显示所有的条形。 xb,yb = bar() 返回用户可用命令 plot 或命令 patch 画出条形图的参量 xb， yb。 这对用户控制一

28、个图形的显示是有用的， 例如要在一个 plot 语句中加入装饰 性的条形图等。 h = bar() 返回一个 patch 图形对象句柄的向量。每一条形对应一个句柄。 例 7-9x = -2.9:0.2:2.9; bar(x,exp(x.*sin(x) colormap grayW idth = 1.5 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35图形结果为图 7-9。 例 7-10subplot(2,2,4) bar(Y,1.5) title Width = 1.5图形结果为图 7-10。 命令 3 barh图 7-9图 7-10功能 二维水平条形图。用水平条形显

29、示向量或矩阵中的值。 用法 barh(Y) 若 y 为向量，则分别显示每个分量的高度，纵坐标为 1 到 length(y)；若 y 为矩阵，则 bar 把 y 分解成行向量，再分别画出，纵坐标为 1 到 size(y,1)， 即矩阵的行数。 barh(x,Y) 在指定的纵坐标 x 上以水平方向画出 y， 其中 x 为严格单增的向量。 若 y 为矩阵，则 barh 把矩阵分解成几个行向量，在指定的纵坐标处分别画出。 barh(,width) 设置条形的相对宽度和控制在一组内条形的间距。缺省值为 0.8， 所以，如果用户没有指定 x，则同一组内的条形有很小的间距，若设置 width 为 1，则同一

30、组内的条形相互接触。 barh(,style) 指定条形的排列类型。类型有“group”和“stack” ，其中“group” 为缺省的显示模式。 “group” ：若 y 为 n*m 阶的矩阵，则 bar 显示 n 组，每组有 m 个水平条 形的条形图。 “stack” ：对矩阵 y 的每一个行向量显示在一个条形中，条形的高度为236第 7章绘图与图形处理该行向量中的分量和。 其中同一条形中的每个分量用不同的颜色 显示出来，从而可以显示每个分量在向量中的分布。 barh(,LineSpec) 用指定的颜色 LineSpec 显示所有的条形。 xb,yb = barh() 返回用户可用命令 p

31、lot 或命令 patch 画出条形图的参量 xb， yb。 这给用户控制一个图形的显示是有用的，例如要在一个 plot 语句中加入装饰 性的条形图等。 h = barh() 返回一个 patch 图形对象句柄的向 量。每一条形对应一个句柄。 例 7-11X = 1:.5:5; Y = exp(X).*sin(X); barh(Y,stack)图形结果为图 7-11。 命令 4 compass图 7-11功能 从原点画箭头图。 箭头图为一显示起点为笛卡儿坐标系中的原点的二维或三维方 向或向量的图形，同时在坐标系中显示圆形的分隔线。 用法 compass(X,Y) 参量 x 与 y 为同型的 n

32、 维向量，则命令显示 n 个箭头，箭头的起 点为原点，箭头的位置为X(i),Y(i)。 compass(Z) 参量 z 为 n 维复数向量，则命令显示 n 个箭头，箭头起点为原点，箭 头的位置为real(Z),imag(Z). compass(,LineSpec) 用参量 LineSpec 指定箭头图 的线型、标记符号、颜色等属性。 h = compass() 返回 line 对象的句柄给 h。 例 7-12Z = magic(20).*randn(20); compass(Z)图形结果为图 7-12。 命令 5 comet图 7-12功能 二维彗星图。彗星图为彗星头（一个小圆圈）沿着数据点前

33、进的动画，彗星体为 跟在彗星头后面的痕迹，轨道为沿着整个函数的实线。我们要指出的是，由命令 comet 生成 的轨迹是使用擦除模式（EraseMode）属性的值为 none，该属性使用户不能打印该图形（只 能得到彗星头） ，且当用户改变窗口的大小时，动画将消失。 用法 comet(y) 彗星图动画显示向量 y 确定的路线。 comet(x,y) 彗星图动画显示向量 x 与 y 确定的路线。 comet(x,y,p) 指定彗星体的长度 p*length(y)，缺省的 p 值为 0.1。 例 7-13t = 0:.01:2*pi; x = exp(sin(2*t).*(cos(t).2/3); y

34、 = t.*(sin(t).2); comet(x,y);图形结果为图 7-13。图 7-13237MATLAB6.0 数学手册附：擦除模式(EraseMode)属性及属性值：normal|none|xor|background 该属性控制系统用于显示与擦除线条对象的技术。 不同的擦除模式对于生成动画系 列，即控制个别对象的重新显示方式，对于改进外在显示和获得理想的效果是很必 要的。表 7-4 属性值 Normal (缺省值) none xor Background 含义 重新显示受影响的区域，在必要的时候，进行三维分析计算，以保证所有的对象的显示 都是正确的。该模式下的图形显示是最精确的，不

35、过也是最缓慢的，以下其他三种模式 显示速度较快，不过没有执行一个完全的重显过程，因而，图形显示也不是很精确的。 当线条移动或改动时，该模式没有擦除线条，而是仍然显示于屏幕上。该模式下不能打 印图形，因为系统没有存储前一图形的任何信息。 使用异或运算(xor)计算线条颜色与当前位置下的颜色，用所得结果显示与擦除线条。该 模式对于线条下面对象的颜色没有任何破坏，只是影响到线条的当前显示颜色而已。 用当前坐标轴颜色重新显示线条的方式来擦除线条，若当前坐标轴颜色设置为 none，则 用图形的背景色来代替坐标轴颜色。该模式对于处于擦除线条后面的对象来说是有损害 的，不过当前线条的颜色总是最合适的。命令

36、6 errorbar 功能 沿着一曲线画误差棒形图。误差棒为数据的置信水平或者为沿着曲线的偏差。在 下列参数中，若为矩阵，则按列画出误差棒。 用法 errorbar(Y,E) 画出向量 y，同时显示在向量 y 的每一元素之上的误差棒。误差棒 为 E(i)在曲线 y 上面与下面的距离，所以误差棒的长度为 2*E(i)。 errorbar(X,Y,E) X,Y,E 必须为同型参量。若同为向量，则画出带长度为 2*E(i)、对 称误差棒于曲线点(X(i),Y(i)之处；若同为矩阵，则画出带长度为 E(i，j)、 对称误差棒于曲面点(X(i,j),Y(i,j)之处， errorbar(X,Y,L,U)

37、 X，Y，L，U 必须为同型参量。若同为向量，则在点(X(i),Y(i) 处画出向下长为 L(i)， 向上长为 U(i)的误差棒；若同为矩阵，则在点 (X(i,j),Y(i.j)处画出向下长为 L(i,j),向上长为 U(i,j)的误差棒。 errorbar(,LineSpec) 用 LineSpec 指定的线型、标记符、颜色等画出误差棒。 h = errorbar() 返回线图形对象的句柄向量给 h。 例 7-14X = 0:pi/10:pi; Y = exp(X).*sin(X); E = std(Y)*ones(size(X); errorbar(X,Y,E)图形结果为图 7-14。 命

38、令 7 feather 图 7-14 功能 画出速度向量图。一羽毛图在横坐标上等距地显 示向量。用户要表示各个向量的、相对于原点的向量分量。 用法 feather(U,V) 显示由参量向量 u 与 v 确定的向量，其中 u 包含作为相对坐标系中 的 x 成分，v 包含作为相对坐标系中的 y 成分。 feather(Z) 显示复数参量向量 z 确定的向量，等价于 feather(real(Z),imag(Z)。238第 7章绘图与图形处理feather(,LineSpec) 用参量 LineSpec 指定的线型、标记符号、颜色等属性画出 羽毛图。 例 7-15th = (-90:10:90)*p

39、i/180; r = 4*ones(size(th); u,v = pol2cart(th,r); feather(u,v);图形结果为图 7-15。 命令 8 hist 图 7-15 功能 二维条形直方图，可以显示出数据的分配情形。所有向量 y 中的元素或者是矩阵 y 中的列向量中的元素是根据它们的数值范围来分组的， 每一组作为一 个条形进行显示。条形直方图中的 x 轴反映了数据 y 中元素数值的范围，直方图的 y 轴显示 出参量 y 中的元素落入该组的数目。 所以 y 轴的范围从 0 到任一条形中包含元素最多的数字。直方图为一 patch 图形对象，若想改变图形的颜色，可以对 patch

40、对象的属性进行设置。缺 省时，图形颜色是由当前色图进行控制，当前色图的第一个颜色为直方图的颜色。 用法 n = hist(Y) 把向量 y 中的元素放入等距的 10 个条形中，且返回每一个条形中的 元素个数。若 y 为矩阵，则该命令按列对 y 进行处理。 n = hist(Y,x) 参量 x 为向量，把 y 中元素放到 m（m=length(x)）个由 x 中元素指 定的位置为中心的条形中。 n = hist(Y,nbins) 参量 nbins 为标量，用于指定条形的数目。 n,xout = hist() 返回向量 n 与包含频率计数与条形的位置向量 xout， 用户可以 用命令 bar(xo

41、ut,n)画出条形直方图。 例 7-16x = -5:0.1:5; y = randn(1000,1); hist(y,x)图形结果为图 7-16。 命令 9 histc 功能 直方图记数 图 7-16 用法 n = histc(x,edges) 统计向量 x 中、落入向量 edges（元 素必须为单调的非减的）各个元素之间的元素个数。输出参量 n 为一与向量 edges 同维的向量。其中若有 edges(k)=x(i)=edges(k+1)，则 n(k)增加 1。X 中超出向量 edges 规定的范围的元素将不被统计。参量 edges 中可使用-inf 与 inf，用于包括向量 x 中非 N

42、aN 的元素。若 x 为一矩阵，则对 x 的每一列 进行上述操作。 n = histc(x,edges,dim) 对多维矩阵的第 dim 维进行统计。 n,bin = histc() n 结果同上， 同时返回矩阵下标 bin。 x 为向量， 若 n(k) = sum(bin = k)。对于超出范围的数值，bin 为零值。 命令 10 rose 功能 画角度直方图。 该直方图是一个显示所给数据的变化范围内数据的分布情形的极 坐标图，所给数据分成不同的组。每一组作为一小扇形进行显示。239MATLAB6.0 数学手册用法rose(theta) 画一角度直方图，显示参数 theta 的数据在 20

43、个区间或更少的区间 内的分布。向量 theta 中的角度单位为弧度，用于确定每一区间与原点的角 度。每一区间的长度反映出输入参量的元素落入一区间的个数。 rose(theta,x) 用参量 x指定每一区间内的元素与区间的位置，length(x)等于每一区 间内元素的个数与每一区间位置角度的中间角度。例如，若 x为一 5 维向量， rose命令分配参量 theta中的元素为 5 部分，每一部分的角度中线由 x指定。 rose(theta,nbins) 于区间 0,2*pi 内画出 nbins 个等距的小扇形。缺省值为 20。 tout,rout = rose() 返回向量 tout 与 rout

44、，可以用 polar(tout,rout)画出图形。该 命令没有画任何的图形。 例 7-17theta = 3*pi*randn(1,30); rose(theta)图形结果为图 7-17。 命令 11 stairs 功能 画二维阶梯图， 这种图对与时间有关的数字样本系统的作图 图 7-17 很有用处。 用法 stairs(Y) 用参量 y 的元素画一阶梯图。若 y 为向量，则横坐标 x 的范围从 1 到 m=length(y)，若 y 为矩阵，则对 y 的每一行画一阶梯图，其中 x 的范围从 1 到 y 的列数 m。 stairs(X,Y) 结合 x 与 y 画阶梯图。其中要求 x 与 y

45、为同型的向量或矩阵。此外，x 可以为行向量或为列向量，且 y 为有 m=length（x）行的矩阵。 stairs(,LineSpec) 用参数 LineSpec 指定的线型、标记符号和颜色画阶梯图。 xb,yb = stairs(Y) 该命令没有画图，而是返回可以用命令 plot 画出参量 y 的阶梯 图的向量 xb 与 yb。 xb,yb = stairs(X,Y) 该命令没有画图，而是返回可以用 命令 plot 画出参量 x，y 的阶梯图的向量 xb 与 yb。 例 7-18x = 0:.25:10; stairs(x,exp(sin(x.2)图形结果为图 7-18。 命令 12 ste

46、m 图 7-18 功能 画二维离散数据的柄形图。该图用线条显示数据点与 x 轴的距离，一小圆圈（缺省标记）或用指定的其他标记符号与线条相连，在 y 轴上标记数据 点的值。 用法 stem(Y) 按 y 元素的顺序画出柄形图，在 x 轴上，柄与柄之间的距离相等；若 y 为矩阵，则把 y 分成几个行向量，在同一横坐标的位置上画出一个行向量的 柄图。 stem(X,Y) 在横坐标 x 上画出列向量 y 的柄形图 。其中 x 与 y 为同型的向量或 矩阵，此外，x 可以为行向量或列向量，而 y 为有 m=length（x）行的矩阵。 stem(,fill) 指定是否对柄形图末端的小圆圈填充颜色。240

47、第 7章绘图与图形处理stem(,LineSpec) 用参数 LineSpec 指定线型，标记符 号和柄图末端的小圆圈的颜色画柄图。 h = stem() 返回柄形图的 line 图形对象句柄向量。 例 7-19x = linspace(0,2,10); stem(exp(-x.2),fill,-.)图形结果为图 7-19。 图 7-19 命令 13 stem3 功能 画三维离散数据的柄形图。该图用一线段显示数据离开 xy 平面的高度，在线段 的末端用一小圆圈（缺省记号）或其他的标记符号表示数据的高度。 格式 stem3(Z) 用柄形图显示 z 中数据与 xy 平面的高度。若 z 为一行向量，

48、则 x 与 y 将自动生成，stem3 将在与 x 轴平行的方向上等距的位置上画出 z 的元素； 若 y 为列向量， stem3 将在与 y 轴平行的方向上等距的位置上画出 z 的元素。 stem3(X,Y,Z) 在参数 x 与 y 指定的位置上画出 z 的元素，其中 x，y，z 必须为同 型的向量或矩阵。 stem3(,fill) 指定是否要填充柄形图末端小圆圈。 stem3(,LineSpec) 指定线型，标记符号和末端小圆 圈的颜色。 h = stem3() 返回柄形图的 line 图形对象句柄。 例 7-20X,Y,Z = peaks(20); stem3(X,Y,Z,r*)图形结果为

49、图 7-20。 图 7-20 命令 14 pie 功能 饼形图 格式 pie(X) 用 x 中的数据画一饼形图，x 中的每一元素代表饼形图中的一部分。X 中 元 素 X(i) 所 代 表 的 扇 形 大 小 通 过 X(i)/sum(X) 的 大 小 来 决 定 。 若 有 sum(X)=1，则 x 中元素就直接指定了所在部分的大小；若 sum(X)x = 1 3 0.5 2.5 2; explode = 0 1 0 0 0; pie(x,explode)图形结果为图 7-21。图 7-217.1.3二维图形注释命令命令 1 grid 功能 给二维或三维图形的坐标面增加分隔线。 该命令会对当前坐标轴的 Xgrid， Ygrid，241MATLA