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1、 哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 使用MATLAB绘图MATLAB中提供了非常强大的图形图象处理功能，它能够绘 制多种不同的数学函数图象，下面我们将详细加以介绍。 、MATLAB的图形窗口 在MATLAB中，可以使用figure命令来建立一个新的图形窗口 ，对比下面的行： x=-1:0.1:1;y2=x.2;y3=x.3;plot(x,y2);plot(x,y3) x=-1:0.1:1;y2=x.2;y3=x.3;plot(x,y2);figure;plot(x,y3) 第1行的运行结果第2行的运行结果哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 我们
2、想要单独画出y=x与y=x3的图象，但在第行中，我 们只观察到y=x3的图象，这是由于我们连续用了个plot命令 ，它们都在同一窗口中绘图，这显然第个plot命令的结果 。而此时figure命令正是我们所需要的，因此第行在个 图形窗口中，分别画出了y=x2与y=x3的图形。对于用figure命 令建立的每一个图形窗口，可以用get命令来获取其详细的图 形属性，并用set命令对其属性进行设置。例如 h=figure;set(h,name,新的窗口标题); x=-1:0.1:1;y2=x.2;y3=x.3;plot(x,y2);注意:窗口的标题已经改变哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电
3、 子 教 案 另外，如果不使用figure命令建立新窗口，则所有的绘图 命令总默认在同一窗口中,其窗口名为“No. 1”。下面是一个典 型的图形窗口。其中工具栏内加上下划线的7个图标从左到右依次为: 从右下角到左上角箭头：允许对图形进行编辑操作； 字符 ：在图形窗口中添加文本； 从左下角到右上角箭头：在图形窗口中添加箭头； 斜线 ：在图形窗口中添加直线； 带+或-号的放大镜 ：允许对图形进行缩放操作； 逆时针圆圈 ：允许对图形进行旋转操作。 关闭图形窗口可用close命令或直接单击图形窗口中的号。哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 、二维图形的绘制下面介绍常用二维图形的
4、绘制方法。由于篇幅，我们这里将 不给出生成的图形。plot命令，绘制二维图形，其x用y轴均为线性坐标x=-2*pi:0.1:2*pi;y=x.2.*sin(x);plot(x,y) %画出y=x2sinxgrid on % 在图象中加入MATLAB默认的网格z=x.*sin(x);plot(x,y,x,z) %在一张图中同时画出条曲线x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=0;plot(x,y1,r-,x,y2,b-,x,y3,k-.);最后行是画出y=sin(x)，y=cos(x)与y=0的函数图形，其中 y=sin(x)用红色虚线，y=cos(x)用蓝色实线
5、，y=0用黑色点划线。 下面是plot命令的常用选项。哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=0; plot(x,y1,r-,x,y2,b-,x,y3,k-.);哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 -(实线) -(虚线):(点线) -.(点划线) r (红色) g (绿色) b(监色) y (黄色)m(洋色) c (青色)w(白色) k (黑色)*(用*标出数据点) . (用.号标出数据点) o(用o标出数据点) x (用x标出数据点)+(用+标出数据点) s (用小正方形标出数
6、据点 )D(用菱形标出数据点) V (用下三角标出数据点)(用上三角标出数据点) (用右三角标出数据点) H (用六角形标出数据点)P(用五角形标出数据点)上面这些选项可分成三类,即:线型、颜色、数据点的画法 。可以从每一种中选定一个，而且也不分前后次序，来表示某 条曲线的属性。并且，以下的这些也适用于下面的图形绘制。 对于一条平面曲线，有时候是用参数方程表示的，那么怎么绘 制呢？ 下面给出个例子。 t=0:0.1:2*pi;x=2*sin(t);y=5*cos(t);plot(x,y) % 椭圆 t=0:0.1:2*pi;plot(cos(t).3,sin(t).3) % 星形线哈 工 程
7、大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 t=0:0.1:2*pi;x=2* sin(t);y=5*cos(t);p lot(x,y)t=0:0.1:2*pi;plot(cos(t).3,sin(t).3)哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 semilogx命令，绘制二维图形，x为对数坐标，y为线性坐标 x=0:0.1:2*pi;semilogx(x,sin(x);grid on % x坐标要大于零 semilogy命令，绘制二维图形，x为线性坐标，y为对数坐标 x=-1:0.1:1;semilogy(x,x.2,x,x.4);grid on % y大于零 log
8、log命令，绘制二维图形，x,y轴均为对数坐标 x=0:0.1:2;loglog(x,x.*exp(x);grid on polar命令，绘制极坐标曲线 thita=0:0.1:2*pi;r=1+cos(thita);polar(thita,r) %心形线 grid命令，在窗口中添加网格或去掉网格grid on 添加网格grid off 去掉网格grid 无网格，则添加网格；有网格，则去掉网格 ginput命令，用鼠标获取图中点的坐标输入x=-1:0.1:1;plot(x,x.2);ginput 后，会出现y=x2的图形 和一个十字线，它随着鼠标的移动而移动，用鼠标单击某些点 后，按回车键，M
9、ATLAB会返回这些点的坐标。哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 x=0:0.1:2*pi;semilogx(x,sin(x);grid on x=0:0.1:2;loglog(x,x.*exp(x); grid onthita=0:0.1:2*pi;r=1+cos(t hita);polar(thita,r)哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 patch命令，填充二维或三维坐标中的二维图形fill命令，填充二维坐标中的二维图形两者的用法基本相同，注意，下面输入中，patch的选项 不能少 x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);patch(
10、x,y,b);title命令，为图形添加标题xlabel,ylabel,zlabel, 为x,y,z（若为三维图形）轴加标题text命令，在图形窗口指定的位置添加文本字符串legend命令，为图形添加图例x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y);xlabel(x轴);ylabel(y轴);title(正弦曲线);text(0.3,5.0,加入字串);legend(图例);哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y); xlabel(x轴);ylabel(y轴);title(正弦曲线); text
11、(0.3,5.0,加入字串);legend(图例);哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 axis命令，调整图形窗口x,y,z的最大、最小值axis(xmin,xmax,ymin,ymax)对于平面图形axis(xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax)对于空间图形subplot命令，窗口分割命令subplot(m,n,k)将图形窗口分割成m行n列的子窗口，当前 的绘图窗口为第k个窗口，k的取值从1到mn，其数法是先从 左到右，从第1列到第m列，再从上至下，从第1行至第m行。x=-1:0.1:1;y2=x.2;y3=x.3;y4=x.4;subplot(
12、2,3,1);plot(x,y2);subplot(2,3,3);polar(x,y3) subplot(2,3,5);semilogy(x,y4)哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 x=-1:0.1:1;y2=x.2;y3=x.3;y4=x.4; subplot(2,3,1);plot(x,y2);subplot(2,3,3);polar(x,y3); subplot(2,3,5);semilogy(x,y4)哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 、三维图形的绘制 plot3命令，绘制三维空间曲线图plot3(x,y,z,s)，其中x,y,z是尺
13、寸相等的向量或矩阵，s是设 置图形的线型、颜色等字符串。 t=0:0.1:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t) % 画曲线 x,y=meshgrid(-pi:0.1:pi) z=sin(x)-cos(y);plot3(x,y,z) % 用曲线组成的曲面图 mesh命令，绘制三维网格图mesh(x,y,z)以m维向量x(x取值)、n维向量y(y取值)及mn 的矩阵z(z的值)作为输入值，生成网格图。 x,y=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2); z=sin(r)./r;mesh(x,y,z)还可以用命令hidden off或者hidden o
14、n显示或隐藏曲面被 遮住的部分。Mesh命令还有另外个差不多的命令是： meshc(在网格图内，同时画出等高线图)和meshz(在网格图内 同时画出基准平面)。哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 t=0:0.1:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t) t=0:0.1:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t) x,y=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2);哈 工 程 大 学 数 值 计 算 软 件 电 子 教 案 surf命令，绘制三维曲面图，其用法与mesh命令相同x,y=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2);z=sin(r)./r; surf(x,y,z)以下几个命令对于画曲面图很有用处：shading flat 去掉各片连接处的线条，平滑图形的颜色shading interp 去掉各片连接处
