《MATLAB 图形和动画编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB 图形和动画编程（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、MATLAB 学习笔记 图形与动画编程（一）GUIGraphical User Interfaces 图形用户界面实现一个 GUI 的过程包括两个基本任务：一个是 GUI 的组建布局；一个是 GUI 组件编程。在 matlab 中，GUIDE 是一个组建布局工具箱，能够生成用户所需要的组件资源和并保存在一个 FIG 文件中。可以这样说，matlab 图形界面程序的核心就是句柄图形的应用。句柄图形是一组底层图形函数的名称，这些函数用来在 matlab 中生成图形，他提供了对图形的高级控制，其基本思想是，matlab中每一个可是部分就是一个对象，每个对象都有一个相应的唯一标示符，即句柄。MATLA
2、B 的二维制图二维图形的基本绘图命令Matlab 提供了两种级别的二维图形基本绘图命令：高级绘图命令 plot；低级绘图命令 line；plot 函数常见语法格式：1. plot（Y）2. plot（X,Y）3. plot（X1，Y1，X2，Y2，.Xn，Yn）上述命令可以指定线型、颜色、数据点标记类型等属性需要注意的是，当指定了数据点标记类型，但不指定线型的时候，则表示只标记数据点，而不进行连线绘图。line 函数常见语法格式：line（ X,Y） 将各数据点用线段顺次连接起来，从而绘制一条折线line（ X,Y）中的 X,Y 可以是一组相关的变量，这样就画出一条折线，如果是不变的点，则 l
3、ine函数画出的是直线如：%plot line 应用x=0:pi/20:2*pi;y1=sin(x);y2=sin(x+pi/2);plot(x,y1,r:,x,y2,+)line(0,7,0.5,0.5)line(0,7,-0.5,-0.5)legend(y1,y2)xlabel(x)ylabel(y)二维图形的修改坐标轴的调整：axis 函数1.调整坐标轴的范围axis（xmin xmax ymin ymax）2.调整坐标轴的状态axis(str)此函数的功能是将坐标轴的状态设定为字符串参数 str 所指定的状态。参数 str 是由一对单引号所引起来的字符串（也可以省略这对单引号） ，它表
4、明了将坐标轴调整为哪一种状态。常用的字符串命令有：axis xy 使用笛卡尔坐标系axis ij 使用 matrix 坐标系axis square 将当前图形设置为正方形图形axis eaual 将 x，y 坐标轴的单位刻度设为相等axis normal 关闭 Axis square 和 Axis eaual 命令axis off/on 关闭/打开 网格线3.保存坐标轴的范围variable=axis 变量 variable 保存一个向量值，这个向量能够以 axis 的形式应用于设定坐标轴的范围大小4.保存坐标轴的状态s1,s2,s3=axis(state)S1:是否自动设定坐标轴的范围S2:
5、是否关闭坐标轴S3:所使用的坐标轴种类添加或取消网格线：grid ongrid off坐标轴的名称：xlabelylabel图形标题：title文字在图形中的显示：1.用坐标轴确定文字位置text(x,y,string,option)option 为坐标单位决定参数，如果不给出该选项参数，则（ x，y）坐标的单位和图中的单位一致，如果该参数取为sc则表示规范化窗口的相对坐标，其变化范围为 01，即窗口的左下角为（0,0） ，右上角为（1,1）2.用鼠标确定文字位置gtext 是交互式文本框标注函数gtext（ string） 可以在鼠标单击的为位置标注一个单行文本框gtext（ string1
6、， string2，.） 可以在鼠标单击的位置标注一个多行文本框gtext（ string1；string2 ；.） 可以通过多次鼠标单击标注多个文本框图形的图例和颜色条：legend(string1,string2,.) 添加图例，并设置各组数据的图例文字为对应位置 string 的字符串legend(off) 清除图例legend(hide) 隐藏图例legend(show) 显示图例colorbar 添加颜色条函数绘图：自适应采样绘图函数fplot(fname,lims,tol,选项)其中，fname 是函数名，以字符串形式出现；lims 是 x，y 的取值范围；tol 是相对允许误差，
7、系统默认值为 2e-3；选型定义与 plot 函数相同。隐函数绘图：对于 f=f(x) ：ezplot(f) 默认区间 -2*pi2*piezplot(f,a,b)对于 f=f(x,y) ：ezplot(f)ezplot(f,xmin,xmax,ymin,ymax)对于参数方程 x=x(t)和 y=y(t) ：ezplot(x,y)ezplot(x,y,tmin,tmax)双 Y 轴绘图应用plotyy(X1,Y1,X2,Y2)绘制 Y1 对应于 X1 并具有 Y 轴标识在左边的图形与绘制 Y2 对应于 X2 并具有 Y 轴标识在右边的图形plotyy(X1,Y1,X2,Y2,fun)其中 f
8、un 为 matlab 中的绘图函数，用户必须使用 或单引号去指定每个绘图方式AX,H1,H2=plotyy(.)返回建立于 AX 的两个坐标轴的句柄值和两条曲线的句柄值 H1 和 H2。其中 AX（1）是左方的坐标轴，AX（2）是右方的坐标轴，因此通过这两个值就可以设置滚动条等操作填充图形的绘制fill(X1,Y1)根据 X1 和 Y1 的元素绘制图案填充图，X1 和 Y1 必须长度相同多坐标系绘图与图形窗口分割图形的叠印：单独使用 hold 可以切换当前绘图叠加模式，将当前绘图窗口的叠加模式从 on 改为 off 或者从off 改为 on；hold on 和 hold off 分别明确指定
9、当前绘图窗口叠加绘图模式的开关状态。子图的绘制：在一个图形窗口中绘制多幅图的另一种方法是利用子图绘制函数 subplot 将当前窗口分割成几个区域，然后再在各个区域中分别绘图。subplot （m，n，i）函数表示在当前绘图区中建立 m 行 n 列个绘图子区，在编号为 i 的位置上建立坐标系，并设置该位置为当前绘图区。DATA CURSOR 工具在 matlab 中，用户可以通过绘图工具栏中 DATA CURSOR 工具来任意查询图面绘图数据。可以建立和删除多个显示方块，也可以将方块中的数据导入到 matlab 工作区间。绘制极坐标图形Matlab 提供了基本的极坐标绘图函数 polarpol
10、ar(theta,rho)polar(theta,rho,LineSpec)其中，theta 表示各数据点的角度向量；rho 表示各数据点的幅值向量，需要注意的是 theta 和rho 的长度必须一直；LineSpec 是一个选项参数，其含义与 plot 选项参数的含义相同。极坐标绘图函数类似于 plot，需要注意的是 theta 和 rho 也可以是普通的二维数组，但 polar 不能接受多对参数输入。特殊二维图形的绘制阶梯曲线：stairs(x,y)其中，x 和 y 为相同大小的向量或相同大小的矩阵。 X 可以是行向量或列向量，y 是一个有length(x)行的矩阵。区域图：区域图将向量或
11、矩阵中的元素显示为一条或多条曲线，并填充每条曲线下面的面积，当为矩阵时，曲线堆栈显示，它的调用格式如下：area(y)如果 y 为向量，则根据它的值绘图；如果 y 为矩阵，则根据它的每一列值绘图area(x,y)x、y 为向量时，同 plot(x,y)，绘图区域以面进行填充；当 y 为矩阵时，以 y 矩阵每一列元素之和所得向量绘制区域图概率分布图：概率分布图用来显示已知数据集的分布情况，已知数据集的数据范围被分割成若干个区间，图中用各个柱条代表处于该区间的数据点数目hist(y)将向量 Y 的最大值和最小值的差平均分成 10 等分，然后绘出其分布图hist(Y,n)将向量 Y 的最大值和最小值
12、的差平均分成 n 等分，然后绘出其分布图hist(Y,X)以向量 X 的各个元素值为统计范围，绘出 Y 的分布图极坐标下的直方图也成玫瑰图，绘制函数 rose，调用格式如下：rose(thera)将向量 theta 的最大值和最小值平均分成 20 等分，然后绘制其分布图rose(thera,n)将向量 theta 的最大值和最小值平均分成 n 等分，然后绘制其分布图rose(thera,x)以向量 x 的各个元素值为统计范围，绘制 thera 分布图离散点图：scatter(A,B,s,c)在向量 A 和 B 指定的位置显示彩色圆圈，A 和 B 必须是长度相同的向量，s 确定标记的大小，c 确
13、定标记的颜色，s 和 c 可以使标量，也可以是和 A,B 长度相同的向量。散点矩阵图：plotmatrix(z)根据 z 的元素绘制散点矩阵图，z 可以是向量或者矩阵。离散数据绘图：显示离散数据的变化趋势，还可以用火柴杆图 stemstem(Y)以 x=1,2,3.为各数据点的 x 坐标，以 Y 向量的各个对应元素为 y 坐标，在（x，y）坐标点画出一个空心的小圆圈，并连接一条线段至 x 坐标轴stem(X,Y)以向量 x 的各个元素为 x 坐标，以 Y 向量的各个对应元素为 y 坐标，在（x，y）坐标点画出一个空心的小圆圈，并连接一条线段至 x 坐标轴stem(X,Y , fill)以向量
14、x 的各个元素为 x 坐标，以 Y 向量的各个对应元素为 y 坐标，在（x，y）坐标点画出一个实心的小圆圈，并连接一条线段至 x 坐标轴伪彩色图：伪彩色图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pcolor(z)绘制 z 数据所对应的伪彩色图误差条图：errorbar(x,y,e)该函数根据 x 绘制 y 的误差条图，误差条的长度为 2*e(i)，x、y 和 e 必须大小相同向量图：Matlab 中常用的向量图包括罗盘图、羽毛图和向量场图其中，compass 函数可以绘制罗盘图，compass 接受直角坐标参数，在绘制出的罗盘图中，每一个数据点被表示为极坐标下一条从原点出
15、发的带箭头的线段。compass(U,V)表示向量起点在原点，向量数目为 n，n 为 U 或 V 中的元素数目，向量终点位置有 U（i）或V（i ）决定compass(Z)Z 表示复数矩阵，向量个数为矩阵元素数，向量终点位置由复数矩阵 Z 元素决定compass(. , LineSpec)表示向量图设置线的类型、标注及颜色等属性函数 feather 用来绘制羽毛图。Feather 也接受直角坐标参数，与罗盘图不同的是，羽毛图实在直角坐标系下绘制的，每一个数据点被表示为带箭头的限度，不过其起点是在 x 轴上间隔单位长度的刻度点。调用格式类似 compass向量场图的绘制函数是 quiver，调用
16、个数为 quiver（x，y，u，v） ，表示以（x，y）为起点，用箭头表示（u，v）代表的向量。向量场图也是直角坐标系下的向量图，常用于描绘梯度场。柱状图：bar(Y,option)以 x=1,2,3,.为各数据点的 x 坐标，以 Y 向量的各个对应元素为 y 坐标，画出一个垂直放置的二维图。bar(X,Y,option)以向量 X 的各个对应元素为 x 坐标，以 Y 向量的各个对应元素为 y 坐标，画出一个垂直放置的二维图。如果 x，y 为同维数矩阵，则将以 x，y 的每一个行向量为数据。bar(Y,stack)以 x=1,2,3,.为各数据点的 x 坐标，以矩阵 Y 的各个列向量的累加值为 y
