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1、Matlab入门教程-二维绘图 .基本xy平面绘图命令 MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合用在各种科学目视表示 （Scientific visualization）。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间 的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。 plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲 线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线： close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标 y=sin(x); % 对应的y座标 plot(x,y); = 小整理：MATLAB基本绘图函
2、数 plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale） loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale） semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度 semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度 = 若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可： plot(x, sin(x), x, cos(x); 若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可： plot(x, sin(x), c, x, cos(x), g); 若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在座标对後面加上相 关字串即可： plot(x, sin(x),
3、 co, x, cos(x), g*); = 小整理：plot绘图函数的叁数 字元 颜色 字元 图线型态 y 黄色 . 点 k 黑色 o 圆 w 白色 x x b 蓝色 + + g 绿色 * * r 红色 - 实线 c 亮青色 : 点线 m 锰紫色 -. 点虚线 - 虚线 = 图形完成後，我们可用axis(xmin,xmax,ymin,ymax)函数来调整图轴的范 围： axis(0, 6, -1.2, 1.2); 此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理： xlabel(Input Value); % x轴注解 ylabel(Function Value); % y轴注解 title(
4、Two Trigonometric Functions); % 图形标题 legend(y = sin(x),y = cos(x); % 图形注解 grid on; % 显示格线 我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中： subplot(2,2,1); plot(x, sin(x); subplot(2,2,2); plot(x, cos(x); subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x); subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x); MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。 = 小整理：其他各种二维绘图函
5、数 bar 长条图 errorbar 图形加上误差范围 fplot 较精确的函数图形 polar 极座标图 hist 累计图 rose 极座标累计图 stairs 阶梯图 stem 针状图 fill 实心图 feather 羽毛图 compass 罗盘图 quiver 向量场图 = 以下我们针对每个函数举例。 当资料点数量不多时，长条图是很适合的表示方式： close all; % 关闭所有的图形视窗 x=1:10; y=rand(size(x); bar(x,y); 如果已知资料的误差量，就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做 资料的误差量： x = linspace(0,2*p
6、i,30); y = sin(x); e = std(y)*ones(size(x); errorbar(x,y,e) 对於变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进 行较密集的取样，如下例： fplot(sin(1/x), 0.02 0.2); % 0.02 0.2是绘图范围 若要产生极座标图形，可用polar： theta=linspace(0, 2*pi); r=cos(4*theta); polar(theta, r); 对於大量的资料，我们可用hist来显示资料的分情况和统计特性。下面 几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分： x=randn(5000,
7、 1); % 产生5000个 ?=0，?=1 的高斯乱数 hist(x,20); % 20代表长条的个数 rose和hist很接近，只不过是将资料大小视为角度，资料个数视为距离，?眉昊嬷票硎荆?x=randn(1000, 1); rose(x); stairs可画出阶梯图： x=linspace(0,10,50); y=sin(x).*exp(-x/3); stairs(x,y); stems可产生针状图，常被用来绘制数位讯号： x=linspace(0,10,50); y=sin(x).*exp(-x/3); stem(x,y); stairs将资料点视为多边行顶点，并将此多边行涂上颜色：
8、x=linspace(0,10,50); y=sin(x).*exp(-x/3); fill(x,y,b); % b为蓝色 feather将每一个资料点视复数，并以箭号画出： theta=linspace(0, 2*pi, 20); z = cos(theta)+i*sin(theta); feather(z); compass和feather很接近，只是每个箭号的起点都在圆点： theta=linspace(0, 2*pi, 20); z = cos(theta)+i*sin(theta); compass(z); 3.基本XYZ立体绘图命令 在科学目视表示（Scientific visua
9、lization）中，三度空间的立体图是 一个非常重要的技巧。本章将介绍MATLAB基本XYZ三度空间的各项绘图命 令。 mesh和plot是三度空间立体绘图的基本命令，mesh可画出立体网状图， plot则可画出立体曲面图，两者产生的图形都会依高度而有不同颜色。下 列命令可画出由函数 形成的立体网状图: x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点 y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点 xx,yy=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵 zz=xx.*exp(-xx.2-yy.2); % 计算函数值，zz也是21
10、x21的矩阵 mesh(xx, yy, zz); % 画出立体网状图 surf和mesh的用法类似： x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点 y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点 xx,yy=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵 zz=xx.*exp(-xx.2-yy.2); % 计算函数值，zz也是21x21的矩阵 surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图 为了方便测试立体绘图，MATLAB提供了一个peaks函数，可产生一个凹凸有 致的曲面，包含了三个局部极大点及三个局部极小点，其方程式为
11、： 要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks： peaks z = 3*(1-x).2.*exp(-(x.2) - (y+1).2) . - 10*(x/5 - x.3 - y.5).*exp(-x.2-y.2) . - 1/3*exp(-(x+1).2 - y.2) 我们亦可对peaks函数取点，再以各种不同方法进行绘图。meshz可将曲面 加上围裙： x,y,z=peaks; meshz(x,y,z); axis(-inf inf -inf inf -inf inf); waterfall可在x方向或y方向产生水流效果： x,y,z=peaks; waterfall(x,y,z); a
12、xis(-inf inf -inf inf -inf inf); 下列命令产生在y方向的水流效果： x,y,z=peaks; waterfall(x,y,z); axis(-inf inf -inf inf -inf inf); meshc同时画出网状图与等高线： x,y,z=peaks; meshc(x,y,z); axis(-inf inf -inf inf -inf inf); surfc同时画出曲面图与等高线： x,y,z=peaks; surfc(x,y,z); axis(-inf inf -inf inf -inf inf); contour3画出曲面在三度空间中的等高线： con
13、tour3(peaks, 20); axis(-inf inf -inf inf -inf inf); contour画出曲面等高线在XY平面的投影： contour(peaks, 20); plot3可画出三度空间中的曲线： t=linspace(0,20*pi, 501); plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t); 亦可同时画出两条三度空间中的曲线： t=linspace(0, 10*pi, 501); plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t, t.*sin(t), t.*cos(t), -t); MATLAB 程式设计与应用 1-1、基本运算与函数 在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（）之後，并按入Enter键即可。例如： (5*2+1.3-0.8)*10/25 ans = 4.2000 MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案 （Answer），并显示其数值於萤幕上。（为简便起见，在下述各例中，我 们不再印出MATLAB的提示号。） = 小提示：
