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第 3 章 MATLAB基本绘图第7章 函数和数据的可视化主要内容(3)基本二维绘图 特殊二维绘图基本三维绘图 特殊三维绘图 3.1 基本二维绘图 二维图形库(graph2d) 通用图形函数库(graphics) 绘图的一般步骤 1.曲线数据准备 2.指定图形窗口和子图位置figure指令和subplot指令 3.调入绘图命令绘制图形 4.设置坐标轴的图形注释 5.按指定格式保存或导出图形3.1 基本二维绘图 一、plot-基本二维绘图函数 1、格式1: plot(y) 功能:y是一向量,以y中元素的下标为横坐标,元素值作为纵坐标,各点以直线相连。例如:y=1 2 3 2 1; plot(y) 3.1 基本二维绘图 如果格式1中的y为复数矩阵,则相当于plot(real(y),imag(y)。 如果y为多行或多列矩阵,则绘制多条曲线。 例如:y2=sin(2*pi*t) ;cos(2*pi*t);plot(t,y2); 2、格式2: plot(x,y) 功能:x,y具有相同的长度,绘图时以x元素值为 横坐标,y元素值作为纵坐标,各点以直线直线相连。 例如:t=(0:0.05:1);y=sin(2*pi*t);plot(t,y); 3.1 基本二维绘图 3、格式3: plot(x1, y1,x2,y2,) 功能:相当于,plot(x1,y1),plot(x2,y2),绘制多条曲线在一个图中。例如:t1=(0.5:0.05:1.5);y1=2*sin(2*pi*2*t1);plot(t,y,t1,y1); 3.1 基本二维绘图 4、格式4: plot(y,s) plot(x,y,s)plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2) s为一字符串,用于设置绘图颜色和线型(见P105) 例如;plot(t,y,*b); plot(t, y,xr,t1,y1,:k) 3.1 基本二维绘图 二、plotyy- 双坐标绘图 格式:plotyy(x1,y1,x2,y2) 功能:将y1的坐标标在左边,y2标在右边,x1,x2 共用横坐标。例如:plotyy(t,y,t1,y1) 3.1 基本二维绘图 三、loglog / semilogx /semilogy-对数坐标绘图 功能:与plot用法相同,区别为坐标轴为对数Loglog( ):X-Y轴均为对数Semilogx( ):X轴为对数(半对数)Semilogy( ):Y轴为对数(半对数) 例如:yl= (1:1:100);semilogy(yl); 3.1 基本二维绘图 四、polar-极坐标 格式:polar(,r) 功能:以为角度,r为半径绘图。 例:x=(0:pi/100:2*pi);yp=abs(sin(x);polar(x,yp) 3.1 基本二维绘图 五、多曲线绘图控制 1、图形保持 格式:hold on(off)功能:用于保持当前绘图,以便在同一坐标上再绘制另外图形 。例如:plot(t,y);hold on;plot(t1,y1) 3.1 基本二维绘图 2、子图控制格式:subplot(m,n,p) 功能:将窗口分成m(行)*n(列)个子图,并指定在第p个子图中绘图 例如:subplot(3,2,2);plot(t,y); subplot(3,2,3);plot(t1,y1); 3.1 基本二维绘图 3、窗口控制 格式:figure(n)功能:打开一个新窗口用于当前绘图,n为该窗口的句柄(唯一标识),用于在多个窗口中绘图。 例如:figure(1);plot(t,y);figure(2);plot(t1,y1); 3.1 基本二维绘图 1、 title(s) 给图形加标题 例如: plot(t,y); title(sine wave) 2、 xlabel (s) 给x轴加标注例如:xlabel(t(s) 3、 ylabel (s) 给y轴加标注例如:ylabel(V(mv) 六、图形控制 3.1 基本二维绘图 4、 text (x,y,s)在图形指定位置(x,y)加标注 例如:text(0.5,0.8,t=0.5s v=0.8) 5、 legend (s1,s2,) 添加图例例如:plot(t,y,t1,y1);legend(sine,cosine) 6、 grid on(off) 打开、关闭坐标网格线例如:grid off 7、zoom on(off) -允许放大/缩小 3.1 基本二维绘图 8、 axis 控制坐标轴的刻度 axis(xmin,xmax,ymin,ymax)设定坐标轴的最大最小值例如:plot(t,y);axis(-1 2 2 2) axis(equal)将两轴刻度设为相等。 axis on(off) 显示或关闭坐标轴 3.2 特殊二维绘图二维特殊绘图函数使用方法基本同plot. 例如:stem(t,y)2、bar 绘制直方图 例如:bar(t,y)特殊图形库(specgraph)(P118)1、stem 绘制火柴杆图3、stairs 绘制阶梯图 例如:stairs (t,y,r) 3.2 特殊二维绘图4、area 区域图 例如:x=ones(1,5);area(x) 注意同 bar 的区别5、 pie 饼图 例如:x=1 2 3 2 1 1 ;y=0 0 1 0 0 0; pie(x,y) 还有其它特殊函数。回顾 PLOT 命令的格式格式1: plot(y) 格式2: plot(x,y) 格式3: plot(x1, y1,x2,y2,) 格式4: plot(y,s) plot(x,y,s)plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2) figure subplot 3.3 基本三维绘图 一、plot3-基本三维曲线 1、格式1:plot3(x,y,z) 功能:x,y,z具有相同的长度,绘图时将元素值对应的点(x,y,z)以直线相连。 三维图形库(graph3d,p115)例题 13.3 基本三维绘图 3.3 基本三维绘图 2、格式2:plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2) 功能:绘制多条曲线 例如:plot3(x,y,z,x,z,y) 3.3 基本三维绘图 3、格式3:plot3(x,y,z,s) plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2) 功能:用于设置绘图颜色和线型 字符串意义同plot。例如:plot3(x,y,z,*r,x,z,y,:b) 3.3 基本三维绘图 例题 23.3 基本三维绘图 二、mesh -三维网格图 1、格式1:mesh(z) 功能:z为二维矩阵,绘图时,以元素下标( x = 1:n ,y = 1:m.)作为X-Y坐标, 元素值作为Z坐标,将各点连成网格。颜色与高度成比例。3.3 基本三维绘图 例题 3Question:如何画一个立体的抽样函数图(sin(r)/r)? 3.3 基本三维绘图 3.3 基本三维绘图 形成了33*33网 格矩阵3.3 基本三维绘图 例如:xx,yy=meshgrid( 1 2 3 4,1 2 3 4) 可以使用meshgrid()函数产生网格坐标:格式:X,Y=meshgrid(x,y) x,y为同维向量,X的行为x的拷贝,Y的列是y的拷贝,X,Y同维 3.3 基本三维绘图 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5,8);3.3 基本三维绘图 2、格式2:mesh(x,y,z)功能:x,y,z 为三个矩阵,以各元素值为三维坐标点绘图,并连成网格。 画一个球体xx,yy,zz=sphere(30);例题 73.3 基本三维绘图 3.3 基本三维绘图 画一个测试曲面x,y,z=peaks(30);例题 83.3 基本三维绘图 功能:在网格下画一窗帘(垂直线) 例如:meshz(x,y,z) 4、格式4:meshz(x,y,z) 3、格式3:meshc(x,y,z) 功能:在网格下画一等值线图例如:meshc(x,y,z) 例题 93.3 基本三维绘图 三、surf-三维曲面图 1、格式1:surf(z) 或 surf(x,y,z) 基本同mesh,只是将直线变为小曲面 例如: surf(x,y,z) 3.3 基本三维绘图 例题 103.3 基本三维绘图 三、surf-三维曲面图 2、格式2:surfc(z) surfc(x,y,z)带等高线的曲面图 例如:surfc(x,y,z) 3.3 基本三维绘图 四、三维图形的颜色修饰 颜色是三维图形中的第四维,如果不指定,则以Z轴值为准 1、色图函数:colormap(map) 通过系统预置的色图,可改变显示的颜色例如:surf(x,y,z);colormap(hot) colormap(spring)3.3 基本三维绘图 3.3 基本三维绘图 3.3 基本三维绘图 2、显示颜色条:colorbar 例如:surf(x,y,z);colorbar 3.3 基本三维绘图 3、颜色的浓淡处理:shading 用于改变mesh或surf的小网格或曲面的着色。有三种方法:shading flat:去掉黑色线条,根据小方块的值确定颜色(平滑)shading interp:根据小方块四角的值差补过度点的值确定颜色(内插)shading faceted(缺省)(小平面) 3.3 基本三维绘图 五、图形控制 1、view(方位角,俯仰角) -改变视角缺省为(-37.5, 30),例如:view(0,0) (看不见Y轴) 二维图形控制命令,大都适合三维图形控制 2、rotate3d on(off) -允许旋转 3、hidden on(off) -隐藏或透视被遮挡的地方 视角变换与三视图三维图形绘制中的视角定义3.3 基本三维绘图 3. 4 特殊三维绘图 1、stem3(x,y,z) - 三维火柴杆图:例如:stem3(x,y,z) 2、bar3(z) - 三维条形图(同二维)例如:bar3(1 2 3 2 1) 3、pie3 (x,p)- 三维饼图(同二维): 例如:pie3(1 2 3 2 1 1 ,0 0 1 0 0 0) 特殊图形库(specgraph)还有其它特殊函数。动画1、命令:moviein,getframe, movie 2、例子: axis equal M = moviein(16);for j = 1:16plot ( fft (eye(j+16);M (: , j) = getframe;end动画再键入:movie(M,5)Matlab就把M中图形播放5遍。内容回顾MATLAB基本绘图:1、基本二维绘图 2、特殊二维绘图3、基本三维绘图 4、特殊三维绘图
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