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1、第4章 MATLAB绘图4.1 二维图形4.2 三维图形4.3 三维图形的精细处理4.4 图像与动画4.5 低层绘图操作4.1 二维图形4.1.1绘制二维曲线的最基本函数 1. plot函数的基本用法 plot函数的基本调用格式为： plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐 标和y坐标数据。例4.1 在0X2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xsin(2x)。程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y)说明： （1）当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为 横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩
2、阵 的列数。 （2）当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时， 则绘制出多根不同色彩的曲线。曲线条数等于 y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横 坐标。 （3）plot函数最简单的调用格式是只包含一个输 入参数：plot(x)。例4.2 某工厂2000年各月总产值（单位：万元） 分别为22、60、88、95、56、23、9、10、14 、81、56、23，试绘制折线图以显示出该厂总 产值的变化情况。程序如下：p=22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23;plot(p)2含多个输入参数的plot函数 含多个输入参数的plot函数调用格式为： plot(x1,y1,x
3、2,y2,xn,yn) 3含选项的plot函数 含选项的plot函数调用格式为： plot(x1,y1,选项1,x2,y2, 选项2,xn,yn,选项n)例4.3 用不同线型和颜色在同一坐标内绘制 曲线y=2e-0.5xsin(2x)及其包络线。 程序如下：x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);x1=(0:12)/2;y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);4双纵坐标函数plotyyplotyy函数是MATL
4、AB 5.X新增的函数。 它能把函数值具有不同量纲、不同数量 级的两个函数绘制在同一坐标中。调用 格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1y1对应一条曲线，x2y2对应 另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐 标有两个，左纵坐标用于x1y1数据对 ，右纵坐标用于x2y2数据对。例4.4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线 y1=e-0.5xsin(2x)及曲线y2=1.5e-0.1xsin(x)。程序如下：x1=0:pi/100:2*pi;x2=0:pi/100:3*pi;y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);y2=1.5*exp(-0.1*x2).*sin(x2)
5、;plotyy(x1,y1,x2,y2);4.1.2 绘制图形的辅助操作1. 图形标注有关图形标注函数的调用格式为：title(图形名称)xlabel(x轴说明)ylabel(y轴说明)text(x,y,图形说明)legend(图例1,图例2,)例4.5 给图形添加图形标注。 程序如下：x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);x1=(0:12)/2;y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);title(曲线及其包
6、络线); %加图形标题xlabel(independent variable X); %加X轴说明ylabel(independent variable Y); %加Y轴说明text(2.8,0.5,包络线); %在指定位置添加图形说明text(0.5,0.5,曲线y);text(1.4,0.1,离散数据点); legend(包络线,包络线,曲线y,离散数据点) %加图例2. 坐标控制 函数的调用格式为： axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax) axis函数功能丰富，常用的用法还有： axis equal 纵、横坐标轴采用等长刻度 axis square 产生正
7、方形坐标系(缺省为矩形) axis auto 使用缺省设置 axis off 取消坐标轴 axis on 显示坐标轴 grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参 数的grid命令在两种状态之间进行切换。 box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参 数的box命令在两种状态之间进行切换。例4.6 用图形保持功能在同一坐标内绘制曲线 y=2e-0.5xsin(2x)及其包络线，并加网格线。程序如下：x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y1,b:);axis
8、(0,2*pi,-2,2); %设置坐标hold on; %设置图形保持状态plot(x,y2,k);grid on; %加网格线box off; %不加坐标边框hold off; %关闭图形保持3. 图形窗口的分割subplot函数的调用格式为：subplot(m,n,p)例4.7 在一个图形窗口中以子图形式同时绘制 正弦、余弦、正切、余切曲线。程序如下：x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps);subplot(2,2,1); plot(x,y);title(
9、sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,2);plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,1,1);subplot(2,2,3);plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);subplot(2,2,4);plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);对图形窗口灵活分割。请看下面的程序。x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos
10、(x)./(sin(x)+eps);subplot(2,2,1); %选择22个区中的1号区stairs(x,y);title(sin(x)-1);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,1,2); %选择21个区中的2号区stem(x,y);title(sin(x)-2);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,3); %选择44个区中的3号区plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,4); %选择44个区中的4号区plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*
11、pi,-1,1);subplot(4,4,7); %选择44个区中的7号区plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);subplot(4,4,8); %选择44个区中的8号区plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);4.1.3 绘制二维图形的其他函数 1. 其他形式的线性直角坐标图 在线性直角坐标系中，其他形式的图形有 条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所 采用的函数分别是： bar(x,y,选项) stairs(x,y,选项) stem(x,y,选项) fill(x1,y1,选项1,
12、x2,y2,选项2,)例4.8 分别以条形图、填充图、阶梯图和杆图 形式绘制曲线y=2e-0.5x。程序如下：x=0:0.35:7;y=2*exp(-0.5*x);subplot(2,2,1);bar(x,y,g);title(bar(x,y,g);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,2);fill(x,y,r);title(fill(x,y,r);axis(0,7,0,2);subplot(2,2,3);stairs(x,y,b);title(stairs(x,y,b);axis(0,7,0,2);subplot(2,2,4);stem(x,y,k);title(stem(
13、x,y,k);axis(0,7,0,2);2极坐标图 polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为： polar(theta,rho,选项) 其中theta为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项 的内容与plot函数相似。 例4.9 绘制=sin(2)cos(2)的极坐标图。程序如下：theta=0:0.01:2*pi;rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho,k); 3对数坐标图形MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的 函数，调用格式为：semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,)semilogy(x1,y1,选项1,
14、x2,y2,选项2,)loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,)例4.10 绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图 进行比较。程序如下：x=0:0.1:10;y=10*x.*x;subplot(2,2,1);plot(x,y);title(plot(x,y);grid on;subplot(2,2,2);semilogx(x,y);title(semilogx(x,y);grid on;subplot(2,2,3);semilogy(x,y);title(semilogy(x,y);grid on;subplot(2,2,4);loglog(x,y);title(loglog(x,y);grid on; 4. 对函数自适应采样的绘图函数 fplot函数的调用格式为： fplot(fname,lims,tol,选项) 例4.11 用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(x)的 曲线。先建立函数文件myf.m：function y=myf(x)y=cos(tan(pi*x);再用fplot函数绘制myf.m函数的曲线：fplot(myf,-0.4,1.4,1e-4)5. 其他形式的图形 MATLAB提供的绘图函数还有很多，例如，用来表 示各元素占总和的百分比的饼图、复数的相量图 等等。 例4.12
