Matlabaxesaxis說(shuō)課材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Matlabaxesaxis-%當(dāng)然不一樣了，axes是創(chuàng)建坐標(biāo)軸，axis是設(shè)定其范圍。%我給你個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一定自己運(yùn)行一下看看：clear;clearall;x=0:10*pi;%x從0到10。y=sin(x);axes(position,0.4);%創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系。%讓起點(diǎn)是左邊占到顯示窗口的十分之一處，下邊占到十分之二處。%，寬占十分之三，高占十分之四。一個(gè)小框就出來(lái)了。plot(x,y);%畫(huà)圖。axis(02*pi-0.50.5);%x的坐標(biāo)范圍是0到2，y的范圍是-0.5到0.5。%現(xiàn)在

2、你自己看橫縱坐標(biāo)。%運(yùn)行完之后把下邊這行的%去掉，再運(yùn)行一次你會(huì)發(fā)現(xiàn)啥？%axes;%建立的坐標(biāo)軸把原來(lái)的覆蓋了是吧？這說(shuō)明要建立坐標(biāo)軸要在繪圖之前哦。如圖在matlab中axis的調(diào)用格式很多，常用的是如下兩種形式：axis(xminxmaxyminymax)axis(xminxmaxyminymaxzminzmaxcmincmax)xmin和xmax分別表示在繪圖時(shí)x、y軸的上下限。在這里需要特別說(shuō)明一下的是，axis的下面這種用法將在未來(lái)版本中淘汰：V=axis(state)因此，需要這樣使用時(shí)推薦用get函數(shù)替代。MATLAB中plot的用法(2011-05-1722:10:50)HY

3、PERLINKjavascript:;轉(zhuǎn)載標(biāo)簽：HYPERLINK/?c=blog&q=%D4%D3%CC%B8&by=tagt_blank雜談第五講計(jì)算結(jié)果的可視化本節(jié)介紹MATLAB的兩種基本繪圖功能：二維平面圖形和三維立體圖形。5.1二維平面圖形5.1.1基本圖形函數(shù)plot是繪制二維圖形的最基本函數(shù)，它是針對(duì)向量或矩陣的列來(lái)繪制曲線的。也就是說(shuō)，使用plot函數(shù)之前，必須首先定義好曲線上每一點(diǎn)的x及y坐標(biāo)，常用格式為：（1）plot(x)當(dāng)x為一向量時(shí)，以x元素的值為縱坐標(biāo)，x的序號(hào)為橫坐標(biāo)值繪制曲線。當(dāng)x為一實(shí)矩陣時(shí)，則以其序號(hào)為橫坐標(biāo)，按列繪制每列元素值相對(duì)于其序號(hào)的曲線，當(dāng)x為m

4、n矩陣時(shí)，就由n條曲線。（2）plot(x,y)以x元素為橫坐標(biāo)值，y元素為縱坐標(biāo)值繪制曲線。（3）plot(x,y1,x,y2,)以公共的x元素為橫坐標(biāo)值，以y1,y2,元素為縱坐標(biāo)值繪制多條曲線。例5.1.1畫(huà)出一條正弦曲線和一條余弦曲線。x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)圖5.1.1函數(shù)plot繪制的正弦曲線在繪制曲線圖形時(shí)，常常采用多種顏色或線型來(lái)區(qū)分不同的數(shù)據(jù)組，MATLAB軟件專門提供了這方面的參數(shù)選項(xiàng)（見(jiàn)表5.1.1），我們只要在每個(gè)坐標(biāo)后加上相關(guān)字符串，就可實(shí)現(xiàn)它們的功能。-2-表5.1.1繪圖參數(shù)表色彩字符顏色

5、線型字符線型格式標(biāo)記符號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)形式標(biāo)記符號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)形式y(tǒng)黃-實(shí)線.點(diǎn)大于號(hào)例如，在上例中輸入plot(x,y1,r+-,x,y2,k*:)則得圖5.1.2圖5.1.2使用不同標(biāo)記的plot函數(shù)繪制的正弦曲線5.1.2圖形修飾MATLAB軟件為用戶提供了一些特殊的圖形函數(shù)，用于修飾已經(jīng)繪制好的圖形。表5.1.2圖形修飾函數(shù)表函數(shù)含義gridon(/off)給當(dāng)前圖形標(biāo)記添加（取消）網(wǎng)絡(luò)xlable(string)標(biāo)記橫坐標(biāo)ylabel(string)標(biāo)記縱坐標(biāo)title(string)給圖形添加標(biāo)題text(x,y,string)在圖形的任意位置增加說(shuō)明性文本信息gtext(string)利用鼠標(biāo)

6、添加說(shuō)明性文本信息axis(xminxmaxyminymax)設(shè)置坐標(biāo)軸的最小最大值-3-例5.1.2給例5.1.1的圖形中加入網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)記。（見(jiàn)圖5.1.3和5.1.4）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)gridonxlabel(independentvariableX)ylabel(DependentVariableY1&Y2)title(SineandCosineCurve)text(1.5,0.3,cos(x)gtext(sin(x)axis(02*pi-0.90.9)圖5.1.3使用了圖形修飾的plot函數(shù)繪制的正弦曲線

7、5.1.3圖形的比較顯示在一般默認(rèn)的情況下，MATLAB每次使用plot函數(shù)進(jìn)行圖形繪制，將重新產(chǎn)生一個(gè)圖形窗口。但有時(shí)希望后續(xù)的圖形能夠和前面所繪制的圖形進(jìn)行比較。一般來(lái)說(shuō)有兩種方法：一是采用holdon(/off)命令，將新產(chǎn)生的圖形曲線疊加到已有的圖形上；二是采用subplot(m,n,k)函數(shù)，將圖形窗口分隔成nm個(gè)子圖，并選擇第k個(gè)子圖作為當(dāng)前圖形，然后在同一個(gè)視圖窗口中畫(huà)出多個(gè)小圖形。例5.1.3在同一窗口中繪制線段。（見(jiàn)圖5.1.5）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=x;-4-y4=log(x);plot(x,y1,x,y2)holdon

8、plot(x,y3)plot(x,y4)holdoff例5.1.4在多個(gè)窗口中繪制圖形。（見(jiàn)圖5.1.6）x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=exp(x);y4=log(x);subplot(2,2,1);plot(x,y1);subplot(2,2,2);plot(x,y2);subplot(2,2,3);plot(x,y3);subplot(2,2,4);plot(x,y4);說(shuō)明（1）子窗口的序號(hào)按行由上往下，按列從左向右編號(hào)。（2）如果不用指令clf清除，以后圖形將被繪制在子圖形窗口中。圖5.1.4設(shè)置坐標(biāo)軸最大最小值的正弦曲線-5-圖5.1.5

9、圖形的比較顯示（曲線疊加方法）圖5.1.6圖形的比較顯示（圖形窗口分割方法）-6-5.2三維立體圖形5.2.1三維曲線圖與二維圖形相對(duì)應(yīng)，MATLAB提供了plot3函數(shù)，可以在三維空間中繪制三維曲線，它的格式類似于plot，不過(guò)多了z方向的數(shù)據(jù)。plot3的調(diào)用格式為：plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,.)其中x1,y1,z1,x2,y2,z2,等分別為維數(shù)相同的向量，分別存儲(chǔ)著曲線的三個(gè)坐標(biāo)值，該函數(shù)的使用方式和plot類似，也可以采用多種的顏色或線型（見(jiàn)表5.1.1）來(lái)區(qū)分不同的數(shù)據(jù)組，只需在每組變量后面加上相關(guān)字符串即可實(shí)現(xiàn)該功能。例5.2.1繪制方程x=ty=sin(t

10、)z=cos(t)在t=0,2*pi上的空間方程。（見(jiàn)圖5.2.1）clfx=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot3(y1,y2,x,m:p)gridonxlabel(DependentVariableY1)ylabel(DependentVariableY2)zlabel(IndependentVariableX)title(SineandCosineCurve)圖5.2.1函數(shù)plot繪制的三維曲線圖-7-5.2.2三維曲面圖如果要畫(huà)一個(gè)三維的曲面，可以使用mesh(X,Y,Z)或surf(X,Y,Z)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。mesh函數(shù)為數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制網(wǎng)格線，圖形中

11、的每一個(gè)已知點(diǎn)和其附近的點(diǎn)用直線連接。surf函數(shù)和mesh的用法類似，但它可以畫(huà)出著色表面圖，圖形中的每一個(gè)已知點(diǎn)與其相鄰點(diǎn)以平面連接。為方便測(cè)試立體繪圖，MATLAB提供了一個(gè)peaks函數(shù)，它可以產(chǎn)生一個(gè)的高斯分布矩陣，其生成方程是NNz=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)對(duì)應(yīng)的圖形是一個(gè)凹凸有致的曲面，包含了三個(gè)局部極大點(diǎn)及三個(gè)局部極小點(diǎn)。下面使用peaks函數(shù)來(lái)比較一下mesh和surf的區(qū)別。例5.2.2分別用mesh函數(shù)和surf函數(shù)繪制高斯矩陣的

12、曲面。z=peaks(40);mesh(z);surf(z);圖5.2.2mesh函數(shù)繪制的三維曲面圖-8-圖5.2.3surf函數(shù)繪制的著色表面圖在曲面繪圖中，另一個(gè)常用的函數(shù)是meshgrid函數(shù)，其一般引用格式是：X,Y=meshgrid(x,y)其中x和y是向量，通過(guò)meshgrid函數(shù)就可將x和y指定的區(qū)域轉(zhuǎn)換成為矩陣X和Y。這樣我們?cè)诶L圖時(shí)就可以先用meshgrid函數(shù)產(chǎn)生在x-y平面上的二維的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，再以一組z軸的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到這個(gè)二維的網(wǎng)格，即可畫(huà)出三維的曲面。例5.2.3繪制方程sin(x2+y2)(1/2)z=-(x2+y2)(1/2)在x-7.5,7.5;y-7.5,7.5

13、的圖形。x=-7.5:0.5:7.5;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;surf(X,Y,Z)xlabel(X軸方向)ylabel(Y軸方向)zlabel(Z軸方向)(見(jiàn)圖5.2.4)_(x2+y2)例5.2.4繪制由方程形成的立體圖。（見(jiàn)圖5.2.5）z=xeclearx=-2:0.1:2;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);Z=X.*exp(-X.2-Y.2);-9-surf(X,Y,Z)圖5.2.4圖5.2.5-10-5.2.3觀察點(diǎn)MTALAB允許用戶設(shè)置觀察點(diǎn)，其指令是：view(azimuth,ele

14、vation)其中方位角azimuth是觀察點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)連線在x-y平面的投影和y軸負(fù)方向的夾角，仰角elevation是觀察點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線和x-y平面的夾角。對(duì)于這兩個(gè)角度，三維圖形的默認(rèn)值分別是-37.5和30，二維圖形的默認(rèn)值是0和90。例5.2.5從不同的角度觀察高斯矩陣的曲面。z=peaks(40);subplot(2,2,1);mesh(z);subplot(2,2,2);mesh(z);view(-37.5,-30);subplot(2,2,3);mesh(z);view(180,0);subplot(2,2,4);mesh(z);view(0,90);圖5.2.6對(duì)應(yīng)不同觀

15、察點(diǎn)的三維曲面圖5.3其他圖形函數(shù)除了plot繪圖函數(shù)以外，在有些場(chǎng)合對(duì)繪制的曲線會(huì)有一些特殊要求，這就要其他函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，常用的幾種函數(shù)如下（見(jiàn)表5.3.1）-11-表5.3.1其他圖形函數(shù)表函數(shù)含義loglog使用對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖semilogx橫坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸，縱坐標(biāo)為線性坐標(biāo)軸semilogy橫坐標(biāo)為線性坐標(biāo)軸，縱坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸polar繪制極坐標(biāo)圖fill繪制實(shí)心圖bar繪制直方圖pie繪制餅圖area繪制面積圖quiver繪制向量場(chǎng)圖stairs繪制階梯圖sterm繪制火柴桿圖例5.3.1x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);subplot(2,2,1);plot(x,

16、y1);subplot(2,2,2);bar(x,y1);subplot(2,2,3);fill(x,y1,g);subplot(2,2,4);stairs(x,y1,k);圖5.3.1其他圖形函數(shù)-12-5.3.1直方圖函數(shù)bar(x)可以繪制直方圖，這對(duì)統(tǒng)計(jì)或者數(shù)據(jù)采集非常直觀實(shí)用。它共有四種形式：bar,bar3,barh和bar3h，其中bar和bar3分別用來(lái)繪制二維和三維豎直方圖，barh和bar3h分別用來(lái)繪制二維和三維水平直方圖，調(diào)用格式是：bar(x,y)其中x必須單調(diào)遞增或遞減，y為nm矩陣，可視化結(jié)果為m組，每組n個(gè)垂直柱，也就是把y的行畫(huà)在一起，同一列的數(shù)據(jù)用相同的顏色

17、表示；bar(x,y,width)（或bar(y,width)）指定每個(gè)直方條的寬度，如width1，則直方條會(huì)重疊，默認(rèn)值為width=0.8；bar(,grouped)使同一組直方條緊緊靠在一起；bar(,stack)把同一組數(shù)據(jù)描述在一個(gè)直方條上。例5.3.2y=5329;4727;1573;subplot(2,2,1),bar(y)x=5911;subplot(2,2,2),bar3(x,y)subplot(2,2,3),bar(x,y,grouped)subplot(2,2,4),bar(rand(2,3),.75,stack)圖5.3.2直方圖5.3.2面積圖函數(shù)area用來(lái)繪制面

18、積圖，面積圖在plot的基礎(chǔ)上填充x軸和曲線之間的面積，該圖用于查看某個(gè)數(shù)在該列所有數(shù)的總和中所占的比例。例5.3.3x=-3:3;y=325;618;749;637;829;429;317;area(x,y)-13-圖5.3.3面積圖5.3.3餅圖函數(shù)pie用來(lái)繪制餅圖，它可以形象地表示出向量中各元素所占比例。其調(diào)用格式是：pie(x)x中的元素通過(guò)x/sum(x)進(jìn)行歸一化，以確定餅圖中的份額；pie(x,explode)向量explode和x元素?cái)?shù)相同，用來(lái)指出需要分開(kāi)的餅片，explode中不為零的部分會(huì)被分開(kāi)。圖5.3.4餅圖-14-例5.3.4設(shè)某班的某課程的考試成績(jī)?nèi)缦拢?0分以

19、上有32人，81至90有58人，71至80分有27人，60至70分為21人，60分以下有16人，畫(huà)出餅圖。（見(jiàn)圖5.3.4）x=3258272116;explode0=10000;subplot(1,2,1)pie(x,explode0)explode1=00001;subplot(1,2,2)pie(x,explode1)5.3.4不同坐標(biāo)系中的繪圖Semilogx,semilogy,loglo,polar(theta,rho)的使用方法和plot完全類似，不同的只是繪制到不同的圖形坐標(biāo)上。函數(shù)semilogx繪制x軸為對(duì)數(shù)標(biāo)度的圖形，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖；函數(shù)semilogy繪制y軸為對(duì)數(shù)

20、標(biāo)度的圖形；函數(shù)loglog繪制兩個(gè)軸都為對(duì)數(shù)間隔的圖形；函數(shù)polar(theta,rho)繪制極坐標(biāo)圖形，其中theta為相角，rho為其對(duì)應(yīng)的半徑。例5.3.5繪制=acos(3),a=2的圖形。（見(jiàn)圖5.3.5）theta=-pi:pi/80:pi;polar(theta,2*cos(3*theta)圖5.3.5極坐標(biāo)圖5.4符號(hào)表達(dá)式繪圖MATLAB軟件提供了將表達(dá)式進(jìn)行圖形顯示的功能。完成此功能需調(diào)用fplot函數(shù)和ezplot函數(shù)。-15-函數(shù)fplot用來(lái)繪制數(shù)學(xué)函數(shù)，其調(diào)用格式為：fplot(fun,lims)其中fun就是所要繪制的函數(shù)，可以是定義函數(shù)的M文件名，也可以是以

21、x為變量的可計(jì)算字符串。例如diric(x,10)或sin(x),cos(x)，對(duì)于向量x的每個(gè)元素，函數(shù)fun(x)必須返回一個(gè)行向量。如果fun返回f1(x),f2(x),f3(x)，輸入x1;x2，就會(huì)返回矩陣f1(x1)f2(x1)f3(x1)f1(x2)f2(x2)f3(x2)lims=XMINXMAXYMINYMAX限定了x,y軸上的繪圖空間。例5.4.1subplot(2,2,1),fplot(humps,01)subplot(2,2,2),fplot(abs(exp(-j*x*(0:9)*ones(10,1),02*pi)subplot(2,2,3),fplot(tan(x),sin(x),cos(x),2*pi*-11-11)subplot(2,2,4),fplot(sin(1./x),0.010.1,1e-3)圖5.4.1fplot函數(shù)繪制表達(dá)式圖形ezplot函數(shù)是簡(jiǎn)捷繪圖指令之一，它無(wú)需數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，直接畫(huà)出函數(shù)圖形，基本調(diào)用格式為ezplot(f)其中f是字符串或代表數(shù)學(xué)函數(shù)的符號(hào)表達(dá)式，只有一個(gè)符號(hào)變量，可以是x，缺省情況下x軸的繪圖區(qū)域?yàn)?,2，但我們可以用ezplot(f,xmin,xmax)或ezplot(f,xmin,xmax)來(lái)指定x的范圍。例5.4.2y=x2;subplot(1,2,1)-16-ezplot(y)subplot(1,2