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1、MATLAB 软件使用简介,之三,图形功能,一、2维图形,1 基本形式,二维图形的基本命令为plot，它的基本用法是plot(x,y)。若x,y是两个维数相同的向量，这一命令实现将个向量的对应元素作为xy平面直角坐标系下的点的坐标，依次将相邻点用直线连接得到的折线图，系统自动为图形添加有刻度的边框。,若x,y是两个行、列分别相同的矩阵，则将它们各对应列作为一对向量画出一条折线，从而得到多条折线图。当构成折线的直线段数增加，线段很短时，视觉中折线就成为曲线。,y=0,0.58,0.7,0.95,0.83,0.25,plot(y),x=0:pi/15:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)
2、,A=1,2,0,4;5,8,7,8;9,0,11,12;2,3,5,1;3,5,7,8;1,4,2,6 ;plot(A),2多重图,可用多个向量对在同一幅图上画多条线，使用命令plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)：,x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2),或用矩阵形式：x=0:pi/15:2*pi;Y=sin(x);cos(x);plot(x,Y),多重图的另一种画法是利用hold命令，在已画好的图形上，若设置hold on,MATLAB将把新的plot命令产生的图形画在原来的图形上，而命令pold off将结束这个过程
3、,x=0:pi/15:2*pi;y=sin(x);plot(x,y),hold on,z=cos(x);plot(x,z) w=sin(2*x);plot(x,w),hold off,3线型和颜色,MATLAB对曲线的线形和颜色有许多选择，标注的方法是在每一对数组后加一个字符参数，说明如下：,“-”实线； “：”虚线； “-.”点划线； “-”波折线； “.”圆点； “+”加号； “x”打叉； “*”星号； “o”圆。,线型 方式：,颜色：,“y”黄色； “r”红色； “g”绿色； “b”蓝色； “w”白色； “k”黑色； “m”紫色； “c”青色。,x=0:pi/15:2*pi; y1=si
4、n(x); y2=cos(x); y3=sin(2*x); y4=2*cos(x); plot(x,y1,r+-,x,y2,y*:,x,y3,b-.o,x,y4,k-.),4 多幅图形,可以在同一画面上建立几个坐标系，用subplot(m,n，p)命令把一个平面分成 mn个图形区域，p代表当前区域号，在每个区域中画一个图，如：,clear; x=-pi/2:pi/20:pi/2; subplot(2,2,1); y=sin(x);plot(x,y,r-*); subplot(2,2,2);,z=cos(x);plot(x,z,b:) subplot(2,2,3); y1=sinh(x);plo
5、t(x,y1,k+) subplot(2,2,4); z1=cosh(x);plot(x,z1,mo),5 一些特殊的二维图形函数,特殊坐标系下的二维图形函数,常见的特殊二维图形函数,对数坐标系下函数图形,x=1:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);semilogx(x,y,-*),极坐标系下函数图形,x=0:0.01*pi:4*pi;y=sin(x/2)+x;polar(x,y,-),t=0:0.01:2*pi;y=abs(sin(2*t).*cos(2*t);polar(t,y);,条形图,x=1:10; y=rand(10,1); bar(x,y),x=-2.9:0.2:2.9;y
6、=exp(-x.*x);bar(x,y);,矢量图,x=0:0.1*pi:2*pi;y=x.*sin(x);feather(x,y),函数图形绘制,lim=0,2*pi,-1,1;fplot(sin(x),cos(x),lim),柄状图,x=2,4,6,8;pie(x),阶梯图,x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); stairs(x,y),x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); stairs(x,y); hold on, ;plot(x,y); hold off,1带网格的曲面,二、3维图形,直角坐标系下曲面可以表示为z=f(x,y)，为了表示它的三维图形，首先在
7、x-y平面上将它的定义域分成矩形网格，并计算对应网格处的函数值，mesh(z)语句可以给出三维图形。,例如：我们在-8x,y8的范围内画出sinr/r函数的三维图形，其中 。,x=-8:0.5:8;y=x; X=ones(size(y)*x; Y=y*ones(size(x); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(Z),生成网格矩阵可用函数meshdom或meshgrid实现,设剖分范围是xxmix,xmax,yymin,ymax,x、y方向的网格宽度分别为dx和dy，可使用命令：x,y=meshdom(xmin:dx:xmax,ymin:dy:yma
8、x),还可以使用命令：x,y=meshgrid(x,y) 产生三维绘图数据,x,y=meshdom(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r;mesh(z),x=-8:.5:8;y=x; x,y=meshgrid(x,y); r=sqrt(x.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r; mesh(z),x,y=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r;mesh(z),x=-8:.5:8;y=x; x,y=meshdom(x,y); r=sqrt(x
9、.2+y.2)+eps; z=sin(r)./r; mesh(z),又如：clear; z=peaks(50); h=mesh(z),2等高线和向量场,有了网格矩阵和函数值矩阵x,y,z，命令contour(z)给出函数z=f(x,y)的等高线，quiver(z) 给出在函数z=f(x,y)的等高线上画出方向或速度箭头。,x,y=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2); z=x.*exp(-x.2-y.2); subplot(1,2,1); mesh(z); subplot(1,2,2); contour(z),x,y=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);
10、z=x.*exp(-x.2-y.2); dx,dy=gradient(z,5,5); contour(x,y,z,20); hold on; quiver(x,y,dx,dy); hold off,3空间曲线,plot3命令可画出空间曲线,t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t),4 其他三维曲面图,带等高线的曲面图meshc,X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);meshc(z),屏蔽的网格图meshz,X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);meshz(z),着色图,X,Y=
11、meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);surf(z),X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);surfc(z),三维饼状图,x=2,4,6,8;pie3(x,0,0,1,0),X,Y=meshgrid(-4:0.5:4);z=sqrt(X.2+Y.2);bar3(z),三维条形图,球面图,x,y,z=sphere(40);t=abs(z);surf(x,y,z,t),x,y,z=sphere(400);t=abs(z);mesh(x,y,z,t),柱面、旋转曲面,x=0:0.05*pi:3*pi;r=5+cos(x);a,b
12、,c=cylinder(r,30);mesh(a,b,c),x=-2:0.05:2; r=2*sqrt(1+x.2);a,b,c=cylinder(r,30);mesh(a,b,c),x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgrid(x,y); z=sqrt(2-x.2-y.2); mesh(z); hold on; r= x.2+y.2;mesh(r); hold off;,x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgrid(x,y); z=sqrt(2-x.2-y.2); mesh(z); hold on; r= sqrt(x.2+y.2);mesh(r); hold off
13、;,x=-1:.05:1;y=x; x,y=meshgrid(x,y); z=-x.2+y.2; mesh(z);,3.图形处理,1坐标轴的控制,axis命令可用于控制坐标轴的显示、刻度、长度等特征，其使用格式为：,axis(xmin xmax ymin ymax) axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax),x=-2*pi:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=zeros(length(x); Axis(-2*pi 2*pi -1 1); plot(x,y1,x,y2),2平面的坐标网格线的控制,grid命令控制平面图形中的坐标网格线，其使用格式为
14、：,grid on/off,例如,x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); plot(x,y) grid on,x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,k) grid off,3坐标轴封闭,box命令控制图形四周能否显示坐标，其使用格式为：,box on/off,例如,x=-2:0.1:2; y=exp(-x.2); plot(x,y) box on,x=-2:0.1:2; y=exp(-x.2); plot(x,y) box off,4图形的标注,坐标轴的标注,xlabel，ylabel，zlabel分别是对x,y,z轴进行标注的命令，其使用格式为
15、：,xlabel（标注，属性1，属性值1，属性2，属性值2，）,x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); plot(x,y) xlabel(x(0-2pi) ylabel(y=sin(x) title(正弦函数),图形标注,legend能为图形中的曲线进行标注，其使用格式为：,legend（标注1，标注2，）,x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z); legend(sin(x),cos(x);,5外部图形的输入及显示,imread命令可将外部图形转化为MATLAB可识别的类型，其使用形式为：,imread（函数，类型），例如,A=imread(A1,jpg);,在MATLAB环境下显示外部图形的函数为image，其使用格式为：,image(A),
