Matlab基础：第8章图 形 处 理

MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社第8章 图 形 处 理 教学目标 教学重点 教学过程9/7/20221第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社教学目标MATLAB 7语言除了有强大的矩阵处理功能之外，它的绘图功能也是相当强大的。学习完本章之后，读者将学会使用MATLAB 7的图形处理功能，包括基本的绘图命令、图形的简单控制、图形窗口的编辑以及图形的高级控制等。9/7/20222第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社教学重点基本的绘图命令各种图形注释方法三维图形的绘制方法9/7/20223第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社教学过程基本的绘图命令各种图形注释方法三维图形的绘制方法特殊一些特殊图形的绘制图形的高级控制技巧9/7/20224第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社1.基本的绘图命令 基本的绘图命令 绘图的一般步骤 绘制二维曲线图 极坐标图形的绘制 多个图形的绘制方法 曲线的色彩、线型和数据点型 9/7/20225第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（1）基本的绘图命令 绘制基本线性图的函数表 函 数 名功 能 描 述plot在x轴和y轴都按线性比例绘制二维图形plot3在x轴、y轴和z轴都按线性比例绘制三维图形loglog在x轴和y轴按对数比例绘制二维图形semilogx在x轴按对数比例，y轴按线性比例绘制二维图形semilogy在y轴按对数比例，x轴按线性比例绘制二维图形plotyy绘制双y轴图形9/7/20226第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（2）绘图的一般步骤 基本的绘图步骤 步 骤典 型 代 码1.准备绘图数据x=0:0.2:12;y1=bessel(1,x);2.选择一个窗口并在窗口中给图形定位figure(1)，subplot(2,2,1)3.调用基本的绘图函数h=plot(x,y1,x,y2,x,y3);4.选择线型和标记特性set(h,LineWidth,2,LineStyle,-;:;-.)5.设置坐标轴的极限值、标记符号和网格线axis(0 12-0.5 1)6.使用坐标轴标签、图例和文本对图形进行注释xlabel(Time)ylabel(Amplitude)7.输出图形print-depsc-tiff-r200 myplot9/7/20227第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（3）绘制二维曲线图二维曲线图在MATLAB 7中的绘制是最为简便的。如果将X轴和Y轴的数据分别保存在两个向量中，同时向量的长度完全相等，那么可以直接调用函数进行二维图形的绘制。在MATLAB 7中，使用plot函数进行二维曲线图的绘制。9/7/20228第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社绘制二维曲线图 x=0:0.01:10;y=tan(x);plot(x,y)9/7/20229第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（4）极坐标图形的绘制 MATLAB提供了polar函数来在极坐标下绘制图形：x=0:0.01:10;y1=sin(x);y2=cos(x-2.5);polar(y1,y2,-r+)9/7/202210第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（5）多个图形的绘制方法 subplot函数 可以实现多个图形的绘制：x=0:.1:20;subplot(2,2,1)plot(x,sin(x);9/7/202211第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社多个图形的绘制方法 x=0:.1:20;subplot(2,2,2)plot(x,cos(x);9/7/202212第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社多个图形的绘制方法 subplot(2,2,3)x=0:.1:2;y1=tan(x);plot(x,y1,-b*);9/7/202213第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（6）曲线的色彩、线型和数据点型 曲线的色彩、线型和数据点型参数定义 颜 色 符 号含 义数 据 点 型含 义线 型含 义b蓝色.点-实线g 绿色xX符号:点线r 红色+号-.点划线c 篮绿色h六角星形-虚线m 紫红色*星号(空白)不画线y 黄色s方形k 黑色d菱形9/7/202214第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社2.图形注释 图题的标注 坐标轴的标签 文本标注和交互式文本标注 图例的添加 坐标网格的添加 使用矩形或是椭圆在图形中圈出重要部分 9/7/202215第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社(1)图题的标注在MATLAB中，通常可以使用3种方式给图形添加图题:使用Insert 菜单中的Title命令；使用属性编辑器(Property Editor)；使用title函数。9/7/202216第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社图题的标注 x=0:.1:2;y1=sin(x);y2=sin(x-0.25);y3=sin(x-0.5);plot(x,y1,-.b,x,y2,-r*,x,y3,-.gh)title(There three lines)9/7/202217第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社(2)坐标轴的标签 在MATLAB 7中，可以使用如下3种方式给图形的坐标轴添加标签:使用Insert菜单下的Label选项；使用属性编辑器(Property Editor)；使用MATLAB 7的添加标签命令；9/7/202218第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社坐标轴的标签添加举例 使用属性编辑器(Property Editor)添加坐标轴标签 打开Tools菜单，选择Edit Plot命令，激活图形编辑状态。在图形框内双击空白区域，调出属性编辑器；也可以采取在图形框内右击，从弹出的菜单中选择Properties 项的方式调出属性编辑器；或者是在View菜单中选择Property Editor项。9/7/202219第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（3）文本标注和交互式文本标注用户可以在MATLAB 7图形窗口的任意地方添加文本注释，从而更好地解释图形窗口的数据。MATLAB 7提供了text函数和gtext函数来进行文本标注。其中gtext函数的使用形式更为灵活，可以实现交互式文本标注。9/7/202220第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社文本标注举例 x=linspace(-3,5,100);y=cos(x);z=sin(x);plot(x,y,x,z)title(一条正弦曲线和一条余弦曲线)xlabel(x的取值范围)ylabel(Y和Z的值)9/7/202221第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（4）图例的添加为了更好地区分所绘制的多条曲线，可以使用图例加以说明，对它们表示的数据进行更准确的区分。可以使用如下3种方法生成图例：打开Insert 菜单中并选择Legend命令；单击工具栏中的legend图标；使用legend函数。9/7/202222第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社图例的添加 举例9/7/202223第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（5）坐标网格的添加 在图形绘制过程中，为了精确地知道图形上某点的坐标，需要绘制坐标网格来定位，MATLAB 7语言中提供了grid函数来实现这一功能：grid off命令关闭坐标网格；grid on命令打开坐标网格 grid mirror命令使用更细化的网格；grid(AX,)命令使用AX坐标系代替当前坐标系。9/7/202224第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社坐标网格的添加举例 x=linspace(-5,5,100);y=x.4+22*x.2-6*x+10;plot(x,y)grid on9/7/202225第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社(6)使用矩形或是椭圆在图形中圈出重要部分 用户可以使用矩形或是椭圆在图形中圈出特别的区域，从而使得该区域能引起特别的注意。当其中的一个矩形或是椭圆被选中时，用户可以移动并改变它的大小，或是右击它，在弹出的快捷菜单中用户可以选择改变它的属性和外观。9/7/202226第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社应用举例当右击矩形或是椭圆时，将弹出一个菜单 9/7/202227第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社3.三维图形的绘制 MATLAB语言提供了三维图形的处理功能。与二维图形相似，绘制三维图形时可以使用MATLAB语言提供的相关函数：三维线图指令plot3 三维网线图和曲面图 三维网线图三维曲面图9/7/202228第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（1）三维线图指令plot3%该程序用于绘制三维的螺旋曲线图 t=0:pi/50:20*pi;plot3(sin(t),cos(2*t),sin(t)+cos(t)9/7/202229第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（2）三维网线图使用mesh函数来绘制三维网格图形：z=peaks(50);mesh(z);9/7/202230第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（3）三维曲面图 可是使用surf函数来绘制三维表面图形：X,Y=meshgrid(-4:0.2:4);Z=exp(-0.5*(X.2Y.2);surf(X,Y,Z)9/7/202231第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社4.特殊图形的绘制 条形图和面积图(Bar and Area Graphs)饼形图(Pie Charts)离散型数据图 方向和速度矢量图形 等高线的绘制(Contour Plots)9/7/202232第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华大学出版社（1）条形图和面积图条形图和面积图用于绘制向量和矩阵数据，这两种图形可以用来比较不同组数据的在总体数据中所占的比例，其中条形图适于表现离散型数据，而面积图适于表现连续型数据。函 数功 能 描 述bar绘制矩阵Y(mn)各列的垂直条形图，各条以垂直方向显示barh绘制矩阵Y(mn)各列的垂直条形图，各条以水平方式显示bar3绘制矩阵Y(mn)各列的三维垂直条形图，条以垂直方向显示bar3h绘制矩阵Y(mn)各列的三维垂直条形图，各条以水平方式显示area绘制向量的堆栈面积图9/7/202233第8章 图 形 处 理MATLAB 7 简明教程简明教程 清华大学出版社清华