第五章 數(shù)據(jù)顯示及存取

1、MatlabMatlab P ProgrammingrogrammingMatlabMatlab P Programmingrogramming教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容5.1 5.1 二維繪圖二維繪圖5.2 5.2 三維繪圖三維繪圖5.3 5.3 圖形處理圖形處理5.4 5.4 特殊圖形的繪制特殊圖形的繪制 5.5 MAT5.5 MAT文件及應(yīng)用文件及應(yīng)用5.6 5.6 文件文件I/OI/OMatlabMatlab P Programmingrogramming5.1 5.1 二維繪圖二維繪圖n函數(shù)函數(shù)plot()plot()n函數(shù)函數(shù)fplotfplot()()n函數(shù)函數(shù)ezplotezplot()

2、()MatlabMatlab P Programmingrogramming5.1.1 5.1.1 函數(shù)函數(shù)plot()plot()nplot()plot()函數(shù)是最常用的二維圖形繪制函數(shù)；函數(shù)是最常用的二維圖形繪制函數(shù)；n根據(jù)輸入?yún)?shù)不同，可以實現(xiàn)不同的功能；根據(jù)輸入?yún)?shù)不同，可以實現(xiàn)不同的功能；MatlabMatlab P Programmingrogramming1.plot(y)1.plot(y)nplot(y)是基本二維繪圖函數(shù)；是基本二維繪圖函數(shù)；n繪制向量繪制向量 y 中元素的線性圖；中元素的線性圖；n參數(shù)參數(shù)y可以是向量、實數(shù)矩陣或復(fù)數(shù)向量；可以是向量、實數(shù)矩陣或復(fù)數(shù)向量；n以

3、下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)，等價于：以下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)，等價于：x=1:length(y);plot(x,y); 例例1：y=y=0,0.48,0.84,1,0.91,6.140,0.48,0.84,1,0.91,6.14; ;plot(yplot(y);); 例例2：t= 1:0.1:10;t= 1:0.1:10;y=sin(ty=sin(t););plot(yplot(y) )MatlabMatlab P Programmingrogrammingn用用plot(y)繪制矩陣。繪制矩陣。 y=0 1 2;2 3 4; 5 6 7; plot(y)MatlabMatlab P

4、Programmingrogramming2.plot(x,y)2.plot(x,y)n基本形式基本形式 plot(x,yplot(x,y) ) x, y x, y 都是向量，則以都是向量，則以 x x 中元素為橫坐標(biāo)，中元素為橫坐標(biāo)， y y 中元素為縱坐標(biāo)作中元素為縱坐標(biāo)作平面曲線。此時平面曲線。此時 x, y x, y 必須具有相同長度。必須具有相同長度。 x, y x, y 都是矩陣，則將都是矩陣，則將 x x 的列和的列和 y y 中相應(yīng)的列相組合，繪制多條中相應(yīng)的列相組合，繪制多條平面曲線。此時平面曲線。此時 x, y x, y 必須具有相同的大小。必須具有相同的大小。 x x 是

5、向量是向量, y , y 是矩陣，若是矩陣，若 x x 的長度與的長度與 y y 的行數(shù)相等，則將的行數(shù)相等，則將 x x 與與 y y 中的各列相對應(yīng)，繪制多條平面曲線；否則，若中的各列相對應(yīng)，繪制多條平面曲線；否則，若 x x 的長度與的長度與 y y 的列數(shù)相等，則將的列數(shù)相等，則將 x x 與與 y y 中的各行相對應(yīng)，繪制多條平面曲線。中的各行相對應(yīng)，繪制多條平面曲線。此時此時 x x 的長度必須等于的長度必須等于 y y 的行數(shù)或列數(shù)。的行數(shù)或列數(shù)。MatlabMatlab P Programmingrogrammingn例：例：y=cos(x) 在在 0, 4*pi 上的圖像上的

6、圖像x=0:0.1:4*pi; y=cos(x);plot(x,y);MatlabMatlab P Programmingrogrammingq 點點 線線二維作圖機(jī)制二維作圖機(jī)制例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,.)先畫點，后連線一、畫點一、畫點MatlabMatlab P Programmingrogrammingq 點點 線線二維作圖舉例二維作圖舉例例：y = sin(x), 0 x x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)先畫點，后連線二、連線二、連線MatlabMatlab P Progra

7、mmingrogramming3. plot(x,y,string3. plot(x,y,string) )n其中其中 string 是用是用 單引號單引號 括起來的字符串，用來指定圖括起來的字符串，用來指定圖形的屬性（點、線的形狀和顏色）形的屬性（點、線的形狀和顏色）n屬性可以全部指定，也可以只指定其中某幾個；屬性可以全部指定，也可以只指定其中某幾個；n排列順序任意排列順序任意 x=0:0.2:2*pi; plot(x,cos(x); plot(x,cos(x),r+:); plot(x,cos(x),bd-.); plot(x,cos(x),k*-);紅色、虛線、紅色、虛線、離散點用加號離

8、散點用加號黑色、實線黑色、實線離散點用星號離散點用星號藍(lán)色、點藍(lán)色、點劃線劃線離散點為離散點為菱形菱形help plot 查看查看MatlabMatlab P Programmingrogramming圖形的基本屬性圖形的基本屬性線型線型點標(biāo)記點標(biāo)記顏色顏色- 實線實線: 虛線虛線-. 點劃線點劃線- 間斷線間斷線. 點點o 小圓圈小圓圈x 叉子符叉子符+ 加號加號* 星號星號s 方格方格d 菱形菱形 朝上三角朝上三角v 朝下三角朝下三角 朝右三角朝右三角 朝左三角朝左三角p 五角星五角星h 六角星六角星y 黃色黃色 m 棕色棕色 c 藍(lán)綠色藍(lán)綠色r 紅色紅色g 綠色綠色b 藍(lán)色藍(lán)色w 白色白

9、色k 黑色黑色MatlabMatlab P Programmingrogramming5.1.25.1.2函數(shù)函數(shù)fplotfplot()()nfplotfplot函數(shù)則可自適應(yīng)地對函數(shù)進(jìn)行采樣，能更好地反函數(shù)則可自適應(yīng)地對函數(shù)進(jìn)行采樣，能更好地反應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律。應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律。nfplotfplot函數(shù)格式：函數(shù)格式：fplot(fnamefplot(fname，limslims，toltol) )其中其中fnamefname為函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)，為函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)，limslims為變量取值范為變量取值范圍，圍，toltol為相對允許誤差，其系統(tǒng)默認(rèn)值為為相對允許誤差，其

10、系統(tǒng)默認(rèn)值為2e-32e-3。n例如例如 fplot(sin(x),cos(x),0 2*pi,-+)nfplot(sin(x),cos(x),0 2*pi,1e-3,.) 同時繪制正弦、同時繪制正弦、余弦曲線余弦曲線MatlabMatlab P Programmingrogrammingn為繪制為繪制f(x)=cos(tan(xf(x)=cos(tan(x)曲線，可先建立函數(shù)文件曲線，可先建立函數(shù)文件fct.mfct.m，其內(nèi)容為：，其內(nèi)容為：function y=fct(xfunction y=fct(x) ) y=cos(tan(pi y=cos(tan(pi* *x);x);用用fpl

11、otfplot函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用fct.mfct.m函數(shù)，其命令為：函數(shù)，其命令為：fplot(fct,0 1,1e-4)fplot(fct,0 1,1e-4)例如：例如：X,Y=X,Y=fplot(sin,-pi,pi,2e-4);fplot(sin,-pi,pi,2e-4); size(X); size(X); fplot(sin,-pi,pi,2e-4); fplot(sin,-pi,pi,2e-4); size(X); size(X); X X，Y Y是采樣的自變量和對應(yīng)的函數(shù)值是采樣的自變量和對應(yīng)的函數(shù)值MatlabMatlab P Programmingrogramming5.1.3

12、5.1.3函數(shù)函數(shù)ezplotezplot()()n函數(shù)函數(shù)ezplotezplot()()用于繪制在某一自變量區(qū)域內(nèi)的圖形；用于繪制在某一自變量區(qū)域內(nèi)的圖形；1 1、ezplot(fezplot(f):):繪制默認(rèn)區(qū)域繪制默認(rèn)區(qū)域-2-2* *pix2pix2* *pipi內(nèi)的圖形；內(nèi)的圖形；2 2、ezplot(f,min,maxezplot(f,min,max):):繪制函數(shù)在區(qū)域繪制函數(shù)在區(qū)域minxmaxminxmax內(nèi)的內(nèi)的圖形圖形3 3、 ezplot(f,xmin,xmax, ymin, ymaxezplot(f,xmin,xmax, ymin, ymax):):繪制函數(shù)繪制函

13、數(shù)f(x,yf(x,y)=0)=0在區(qū)域在區(qū)域xminxxmax, yminyymaxxminxxmax, yminy x=2*t; y=sin(t); z=cos(t); plot3(x,y,z);MatlabMatlab P Programmingrogrammingq 例：三維螺線例：三維螺線 MatlabMatlab 空間曲線繪圖舉例空間曲線繪圖舉例x=t, y=sin(t), z=cos(t), 0 t t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-) t=0:0.5:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t

14、); plot3(x,y,z,.)MatlabMatlab P Programmingrogramming空間曲線作圖舉例空間曲線作圖舉例 t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z) t=0:0.1:20; x=t; y=sin(t); z z=cos(t); plot3(x,y,z,.-)MatlabMatlab P Programmingrogramming5.2.25.2.2空間三維作圖空間三維作圖meshmeshMatlabMatlab P Programmingrogrammingmesh, meshc, meshzmesh

15、, meshc, meshznmesh(X,Y,Z,C)繪制由矩陣?yán)L制由矩陣 X,Y,Z 所確定的曲面網(wǎng)格圖，所確定的曲面網(wǎng)格圖， C 用于確定用于確定網(wǎng)格顏色，省略時網(wǎng)格顏色，省略時 隨隨Z值成比例變化。值成比例變化。nmesh(Z) 繪出矩陣?yán)L出矩陣 Z 的三維圖。的三維圖。nmesh(x,y,Z) x, y 是向量時，是向量時，length(x)=m，length(y)=n，m,n=size(Z)nmeshc 調(diào)用方式與調(diào)用方式與 mesh 相同，在相同，在 mesh 基礎(chǔ)上增加等基礎(chǔ)上增加等高線。高線。nmeshz調(diào)用方式與調(diào)用方式與 mesh 相同，在相同，在 mesh 基礎(chǔ)上屏蔽邊

16、界基礎(chǔ)上屏蔽邊界MatlabMatlab P Programmingrogrammingnnmmmnxxxxxxxxx 111212122212Xnnmmmnyyyyyyyyy 111212122212Ynnmmmnzzzzzzzzz 111212122212Z線線: 分別沿分別沿 x 方向和方向和 y 方向方向 連接這些點即可得到連接這些點即可得到空間曲面作圖空間曲面作圖先畫點 (x,y,z)，后連線，構(gòu)成曲面網(wǎng)格圖點點: :),(ijijijzyxnjmi, 1, 1MatlabMatlab P Programmingrogrammingq 例：“墨西哥帽子”空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉

17、例確定的曲面其中由函數(shù) ,/ )sin( 22yxrrrz( a x a, -a y x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y=meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)例：MatlabMatlab P Programmingrogramminga a=8 =8 時的曲面圖形時的曲面圖形空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 x=-8:0.5:8; y=-8:0.5:8; X,Y=meshgrid(x,y); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; mesh(X,Y,Z)1) x

18、與 y 可以取不同的步長2) 注意這里采用的數(shù)組運算X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);MatlabMatlab P Programmingrogramming例：繪制等高線例：繪制等高線 meshcmeshc空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshc(X,Y,Z)MatlabMatlab P Programmingrogramming例：繪制邊界面屏蔽繪制邊界面屏蔽 meshz空間曲面作圖舉例空間曲面作圖舉例 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(r)./r; meshz(X,Y,Z)MatlabMatlab P Programmingro