matlab03_FigMatlab繪圖

1、1數(shù)學軟件數(shù)學軟件 Matlab 二維平面作圖二維平面作圖 三維空間作圖三維空間作圖2本講主要內容本講主要內容n 二維平面作圖二維平面作圖n 三維空間作圖三維空間作圖n 符號作圖符號作圖n Matlab 繪圖過程繪圖過程/原理原理 3手工作圖手工作圖如何畫出如何畫出 ysin(x) 在在 0, 2 上的圖像？上的圖像？4Matlab 作圖作圖l 找點找點： x = 0, pi/4, pi/3, pi/2, pi, .l 求值求值： y = sin(0), sin(pi/4), sin(pi/3), .l 描點：在坐標系中畫出這些離散點描點：在坐標系中畫出這些離散點l 連線：用直線或曲線連接這些

2、點，得到函數(shù)的大致圖形連線：用直線或曲線連接這些點，得到函數(shù)的大致圖形l 手工作圖手工作圖l Matlab 作圖作圖l 找點找點： x=0:pi/10:2*pi;l 求值求值： y=sin(x);l 描點、連線：使用描點、連線：使用 Matlab 提供的繪圖函數(shù)提供的繪圖函數(shù) plotx=0:pi/10:2*pi; y=sin(x);plot(x,y);例例：5二維作圖命令二維作圖命令l 平面曲線繪圖命令：平面曲線繪圖命令： plotl 這里這里 x, y 都是向量，長度必須相同都是向量，長度必須相同l 以以 x 的分量為橫坐標，的分量為橫坐標， y 的分量為縱坐標，作平面曲線的分量為縱坐標，

3、作平面曲線x=0:pi/10:4*pi; y=cos(x);plot(x,y);例例：作作 y = cos(x) 在在 0, 4 上的圖像上的圖像plot(x,y)6二維作圖命令二維作圖命令l 平面曲線繪圖命令：平面曲線繪圖命令： plotl 繪制繪制向量向量 y 的線性圖的線性圖 即以下標為橫坐標，即以下標為橫坐標，y 的分量為縱坐標，等價于：的分量為縱坐標，等價于：y=0,0.4,0.8,1.0,0.9,6.1;plot(y);例例：plot(y)x=1:length(y); plot(x,y);思考思考：plot(y) 與與 plot(x,y) 有什么區(qū)別？有什么區(qū)別？7圖形的屬性圖形的

4、屬性這里的這里的 str 是用是用 單引號單引號 括起來的字符串，用來指定圖形括起來的字符串，用來指定圖形的屬性的屬性：點、線的形狀和顏色點、線的形狀和顏色l 指定點和線的屬性指定點和線的屬性plot(x,y,str)x=0:pi/20:2*pi;plot(x,cos(x),r+:);例例：紅色、虛線、紅色、虛線、點用加號表示點用加號表示x=0:pi/20:2*pi;plot(x,cos(x),bo-);藍色、間斷線、藍色、間斷線、點用圓圈表示點用圓圈表示顏色，線型，點標記：可以全部指定，也顏色，線型，點標記：可以全部指定，也可以部分指定，可以部分指定，順序任意順序任意8點和線的基本屬性點和線

5、的基本屬性線型線型點標記點標記顏色顏色- 實線實線: 虛線虛線-. 點劃線點劃線- 間斷線間斷線 空白空白( (不畫線不畫線) ). 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 sphere(60); axis equal;28l 其它調用方式：其它調用方式：坐標軸控制坐標軸控制axis(xmin,xmax, ymin,ymax, zmin,zmax)l 作用：指定坐標軸的顯示范圍作用：指定坐標軸的顯示范圍l 坐標軸控制命令坐標軸控制命令axis auto自動，使得圖形的坐標滿足圖中的一切元素自動

6、，使得圖形的坐標滿足圖中的一切元素axis equal 各坐標軸采用各坐標軸采用等長刻度等長刻度axis square 使繪圖區(qū)域為使繪圖區(qū)域為正方形正方形axis manual 以當前的坐標限制圖形的繪制（多圖時）以當前的坐標限制圖形的繪制（多圖時）. .更多用法參見聯(lián)機幫助：更多用法參見聯(lián)機幫助：help axisaxis on/off % 顯示顯示/ /不顯示坐標軸不顯示坐標軸29l s 為字符串，表示所采用的色系，常用的值有為字符串，表示所采用的色系，常用的值有顏色映象顏色映象相應的顏色系相應的顏色系autumn紅黃色系紅黃色系gray線性灰色系線性灰色系cool青和洋紅色系青和洋紅色

7、系pink柔和色系柔和色系. .更多參見聯(lián)機幫助更多參見聯(lián)機幫助: help colormap圖像的著色方案圖像的著色方案colormap(s)l 圖形圖形的著色方案的著色方案30繪圖小結繪圖小結l 平面曲線繪圖：平面曲線繪圖：X=a:h:b;( ), yf xaxb(1) 繪圖區(qū)域劃分繪圖區(qū)域劃分y=f(x); % (2) 計算分割點上的函數(shù)值計算分割點上的函數(shù)值plot(x,y); (3) 調用調用 Matlab 繪圖命令繪圖命令31繪圖小結繪圖小結l 三維曲面繪圖：三維曲面繪圖：x=a:h1:b; y=c:h2:d;(1) 繪圖區(qū)域劃分繪圖區(qū)域劃分X,Y=meshgrid(x,y); (

8、2) 生成網(wǎng)格生成網(wǎng)格Z=z(X,Y); % 數(shù)組運算數(shù)組運算(3) 計算在網(wǎng)格點上的函數(shù)值計算在網(wǎng)格點上的函數(shù)值( , ), , zz x yaxb cydmesh(X,Y,Z); (4) 調用調用 Matlab 繪圖命令繪圖命令32繪圖小結繪圖小結l 三維曲面參數(shù)方程繪圖：三維曲面參數(shù)方程繪圖：u=a:h1:b; v=c:h2:d;(1) 繪圖區(qū)域劃分繪圖區(qū)域劃分U,V=meshgrid(u,v); (2) 生成網(wǎng)格生成網(wǎng)格X=x(U,V); Y=y(U,V); Z=z(U,V); % 數(shù)組運算數(shù)組運算(3) 計算在網(wǎng)格點上的函數(shù)值計算在網(wǎng)格點上的函數(shù)值mesh(X,Y,Z); (4) 調

9、用調用 Matlab 繪圖命令繪圖命令( , ), ( , ), ( , )xx u vyy u vzz u v, aub cvd33本講主要內容本講主要內容n 二維平面作圖二維平面作圖n 三維空間作圖三維空間作圖n 符號作圖符號作圖n Matlab 繪圖過程繪圖過程/原理原理34二維曲線二維曲線 ezplotl 二維曲線符號繪圖函數(shù)二維曲線符號繪圖函數(shù)ezplot(f(x),a,b)繪制繪制 y = f (x) 在區(qū)域在區(qū)域 a x b 上的圖形上的圖形ezplot(f(x,y),a,b,c,d)繪制繪制 f (x, y) = 0 在區(qū)域在區(qū)域 a x b, c y d 上的圖形上的圖形ez

10、plot(x(t),y(t),a,b)繪制繪制 x = x(t), y = y(t) 在區(qū)域在區(qū)域 a t b 上的圖形上的圖形35二維曲線二維曲線 ezplotezplot(f(x)繪制繪制 y = f (x) 在區(qū)域在區(qū)域 -2 x 2 上的圖形上的圖形ezplot(f(x,y)繪制繪制 f (x, y) = 0 在區(qū)域在區(qū)域 -2 x, y 2 上的圖形上的圖形ezplot(x(t),y(t)繪制繪制 x = x(t), y = y(t) 在區(qū)域在區(qū)域 0 t 2 上的圖形上的圖形缺省的繪圖區(qū)間為缺省的繪圖區(qū)間為 -2 , 2 缺省的繪圖區(qū)間為缺省的繪圖區(qū)間為 -2 , 2 缺省的繪圖區(qū)

11、間為缺省的繪圖區(qū)間為 0, 2 36ezplot 作圖作圖ezplot(sin(x);ezplot(sin(x),-pi,pi);符號作圖時要注意使用符號作圖時要注意使用 單引號單引號！37Matlab 符號作圖符號作圖l 空間曲線符號作圖空間曲線符號作圖ezplot3(x(t),y(t),z(t),a,b)l 繪制空間曲線：繪制空間曲線：x = x (t) , y = y (t) , z = z (t) , a t bezplot3(x(t),y(t),z(t)l 繪制空間曲線：繪制空間曲線：x = x (t) , y = y (t) , z = z (t) , 0 t 2 缺省的繪圖區(qū)間為

12、缺省的繪圖區(qū)間為 0, 2 ezplot3(2*t,sin(t),cos(t),0,20)例：例：38Matlab 符號作圖符號作圖l 空間曲面符號繪圖函數(shù)：空間曲面符號繪圖函數(shù)： ezmesh、ezsurf ezmesh(z(x,y),a,b,c,d)( , ),zz x y axb cyd ezmesh(z(x,y),a,b)( , ),zz x y ax yb ezmesh(z(x,y)( , ), 2,2zz x yx y ezsurf 的用法的用法與與 ezmesh 相同相同39Matlab 符號作圖符號作圖l 空間曲面符號繪圖函數(shù)：空間曲面符號繪圖函數(shù)： ezmesh、ezsurf

13、 ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),a,b,c,d)( , ),( , ),( , ),xx s tyy s tzz s tasb ctd ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),a,b) ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t)( , ),( , ),( , ),xx s tyy s tzz s tas tb( , ),( , ),( , ), 2,2xx s tyy s tzz s ts t 40本講主要內容本講主要內容n 二維平面作圖二維平面作圖n 三維空間作圖三維空間作圖n 符號作圖符號作圖n Matlab 繪圖過程繪圖過程/原理原理

14、41曲線作圖過程曲線作圖過程l 基本原理：點基本原理：點 線，即線，即先畫點，后連線先畫點，后連線二、連線二、連線x=0:pi/5:2*pi;plot(x,sin(x),r.-)例：例：一、畫點一、畫點x=0:pi/5:2*pi;plot(x,sin(x),.)sin( ),02yxx 三、加密三、加密x=0:pi/20:2*pi;plot(x,sin(x),r.-)42nnmmmnxxxxxxxxx 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三維曲面作圖三維曲面作圖先畫點，后連線，構成曲面網(wǎng)格圖先畫點，后連線，構成曲面網(wǎng)格圖點點: :),(ijijijzyxnjmi, 1, 143上機作業(yè)上機作業(yè)1、用、用 pl