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1、第4章 MATLAB绘图功能,4.1 基本绘图方法,一 、图形窗口的控制,在MATLAB中，图形的绘制必须在图形窗中进行。通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗口(Figure)就会自动产生。此时，所生成的图形窗口称为当前图形窗，绘图命令所绘制的图形将在当前图形窗中完成。 1figure命令 格式：figure 或 figure(N) 功能：创建一个图形窗口。使编号为N的图形窗口成为当前图形窗口，即图形窗口处于可视状态。如果窗口N不存在，则将创建一个句柄为N的图形窗口。,2clf命令：清除当前图形窗口中的所有的内容。 格式：clf 3close命令：关闭图形窗口 格式一：close 或 cl
2、ose (N) 关闭当前图形窗口或指定编号N的图形窗口。 格式二：close all 关闭所有图形窗口。,4hold命令 格式：hold on (off) 功能：保持当前图形窗的内容，或取消hold on的命令功能，恢复系统默认状态。通常，MATLAB在执行某一绘图命令时，系统会自动将当前图形窗口中的内容清除，然后再绘制。hold命令的功能就是保持当前图形窗的内容，使后续绘制函数仍可该图形窗口中完成绘图，实现一张图中绘制多个图形。若再键入hold命令就解除冻结。这种拉线开关式的控制有时会造成混乱，可以用hold on和hold off命令来得到确定的状态。 5subplot命令 功能：将一个图
3、形窗口划分为多个子图形窗口 格式：subplot(m,n,p) 或 subplot(nmp) 将图形窗口分成nm个子图形窗口，并选择第p个子图形窗口作为当前图形窗口，供绘制函数作图使用。,subplot(3,1,1);plot(t,y)subplot(3,1,2);plot(t,y3)subplot(3,1,3);plot(t,y2),1. 二维图形绘制命令plot,MATALB为用户提供了一个基本的二维曲线绘图函数plot。 格式一： plot(y)-输入一个数组的情况 功能：如果y是一个数组，函数plot(y)给出线性直角坐标的二维图，该二维图以y中元素的下标作为X坐标，y中元素的值作为Y
4、坐标，一一对应画在XY坐标平面图上，而且将各点以直线相连。若y的元素是复数，则plot(y)等价于plot(real(y),imag(y)，其中real(y)是y的实部，imag(y)是y的虚部。若y是矩阵，就按列绘制曲线，曲线的条数等于y矩阵的列数。,格式二： plot(x,y)-输入两个数组的情况 功能：绘出以x元素为横坐标、y元素为纵坐标的曲线。数组x和y必须具有相同长度。,二、 二维图形的绘制,2线型、标记符号及颜色的设置 为了设定线型、颜色以及标记符号，用户只需在plot的输入变量组后面，加一个引号，在引号内部放入线型、颜色以及标记符号的标志符即可完成。 格式一： plot（y，字符
5、串） 格式二： plot（x, y，字符串） 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。,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 蓝色 星形线 w 白色 ： 虚线 k 黑色 (-) 点划线,1. 单窗口单曲线绘图,例1：x=0, 0.58,0.84,1,0.91,0.6,0.14 x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, plot (x),三、 多条曲线的绘制,在MATALB中，通常，在一张图上绘制多条曲
6、线有以下4种方法。 1使用plot(t, y1 ,y2, )命令 该语句中t是向量，y=y1,y2是矩阵，若t是列向量，则y的列(行)长应与t长度相同。Y的列(行)数就是曲线的条数。,2. 使用hold命令 在画完前一张图形后，用hold命令保持住该图形窗口中的内容，再画下一条曲线。,3. 利用plot(x1, y1, x2, y2, ., xn, yn)语句 在该语句中，x1, y1, x2, y2, ., xn, yn等分别为向量对。每一对X-Y向量可以绘出一条图线，这样就可以在一张图上画出多图线，每一组向量对的长度可以不同，在其后面都可加线型标志符。,4使用plotyy命令： ploty
7、y(x1, y1, x2, y2) 它设有两个坐标，左纵坐标对应y1，右纵坐标对应y2，以便绘制两个y尺度不同的变量，但x仍用同一个比例尺。,plot(t,y,r-,t,y1,g:,t,y2,b*),3图形的标注、网格以及图例说明 (1) 添加图形标题命令title 格式：title(string) 功能：在当前坐标系的顶部加一个文本串string，作为该图形的标题。,(2) 添加坐标轴标志函数xlabe、 ylabel、zlabel 格式：xlabel(text) 或 ylabel(text) 或zlabel(text) 功能：给当前X轴或Y轴或Z轴标注文本标注。,(3)设置网格线命令gri
8、d 格式：grid on(off) 功能：对当前坐标图加上网格线或撤消网格线。若直接调用grid命令即可设置或撤消网格线。 (4)图形标注函数legend 格式：legend( string1, string2, string3, .) 功能：在当前图中添加图例。 格式：Legend off 功能：撤消当前坐标图上的图例。,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注 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 legen
9、d 添加图例 axis 控制坐标轴的刻度,例：t=0:0.1:10 y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-); x=1.7*pi;1.6*pi; y=-0.3;0.8; s=sin(t);cos(t); text(x,y,s); title(正弦和余弦曲线); legend(正弦,余弦) xlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦) grid axis square,2,4,6,8,10,时间t,4坐标轴的形式与刻度 (1)设置坐标轴函数axis 格式一：axis(xmin，xmax，ymin，ymax) 功能：对当前二维图形对象的X轴和Y轴进行标
10、定。 格式二：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax) 功能：对当前三维图形对象的X、Y和Z轴进行标定。 格式三：axis off(on) 功能：使坐标轴、刻度、标注和说明变为不显示（显示）状态。 格式四：axis(manual) 功能：将冻结当前的坐标比例，以后的图形均以此比例绘出。,axis(equal) 将两坐标轴设为相等,axis auto 将坐标轴设置返回自动缺 省值,(2)对数坐标轴命令semilogx、 semilogy、loglog 格式：semilogx(.) 功能：在X轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。
11、格式：semilogy(.) 功能：在Y轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。,(3)极坐标函数polar 格式：polar(theta, rho) 功能：绘制极角为theta, 极径为rho的极坐标图形。 格式：polar(theta,rho,s) 功能：绘制由S指定样式、颜色的极坐标图形。,(4)图形边框控制命令box 格式：box on(off) 对所绘制的图形添加图形边框(默认状态)，或关闭图形边框。,5.二维图形其它的相关函数命令 (1)获取函数ginput 格式：X，Y=ginput(N) 功能：从当前的坐标图上获得N个点的数据，并返回这N个点的
12、相应X、Y坐标向量。 指针可以由鼠标或键盘上的除回车以外的任意键来进行输入，回车键是用来在N个数据点输完以前强行停止输入的。,(2)图形填充函数fill 格式：fill( X, Y, C) 功能：填充二维多边形，多边形由向量X，Y来定义，填充的色由C来确定。多边形的顶点是由一组X，Y元素来确定，必要时应组成一个闭合的曲线。C可以从r,g,b,c,m,k 选出一种色填充也可以是一个GRB向量r,g,b，用它来确定所填充的色。,例：x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4; fill(x,y,r),（3）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
13、 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,例，绘制阶梯曲线 x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y),例：阶梯绘图 h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2; h8=h4 h4;h4 -h4;t=1:8; subplot(8,1,1);stairs(t,h8(1,:);ax
14、is(off) subplot(8,1,2);stairs(t,h8(2,:);axis(off) subplot(8,1,3);stairs(t,h8(3,:);axis(off) subplot(8,1,4);stairs(t,h8(4,:);axis(off) subplot(8,1,5);stairs(t,h8(5,:);axis(off) subplot(8,1,6);stairs(t,h8(6,:);axis(off) subplot(8,1,7);stairs(t,h8(7,:);axis(off) subplot(8,1,8);stairs(t,h8(8,:);axis(off
15、),h2=1 1;1 -1;h4=h2 h2;h2 -h2; h8=h4 h4;h4 -h4; t=1:8; for i=1:8 subplot(8,1,i); stairs(t,h8(i,:) axis(off) end,例：绘制极坐标绘图 t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y),例：绘制火柴杆绘图 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y),例：绘制直方图 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y),例：绘制彗星曲线图 t= -pi:pi/500:pi; y=tan(sin(t)-sin(tan(t); comet
16、(t,y),x=magic(6);area(x),x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y),pie(x,y,North,South,East,West,middle,fa,white),load seamountscatter(x,y,50,z),a=rand(200,1);b=rand(200,1);c=rand(200,1);scatter(a,b,100,c,p),四、 复数的绘图 当plot(z)中的z为复数变量时(即含有非零的虚部)，MATLAB把复数的实部作为横坐标、虚部作为纵坐标绘图，即相当于plot(real(z)，imag(z)。,五、 三维曲线和曲面,1空间曲线绘制函数plot3( ) 格式一：plot3(x,y,z) 功能：若x、y、z为相同长度的向量，则根据向量x、y、z绘制空间三维曲线。如果x、
