第二章-MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ)-第8節(jié)-趙亦欣

任課教師：趙亦欣西南大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院自動(dòng)化系控制系統(tǒng)仿真繪圖函數(shù)MATLAB的數(shù)據(jù)可視化功能極強(qiáng)，具有各種各樣的圖形功能函數(shù)。MATLAB可以根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，用繪圖函數(shù)在屏幕上畫出其圖形，通過(guò)圖形對(duì)科學(xué)計(jì)算進(jìn)行描述。

X-Y坐標(biāo)圖用plot命令來(lái)繪制X-Y平面坐標(biāo)中的曲線。

【例2.59】繪制X-Y平面坐標(biāo)圖。>>x=0：pi/36：2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y);>>xlabel('x'),ylabel('y');>>grid繪圖函數(shù)基本格式plot的輸入變量不同，就產(chǎn)生不同的結(jié)果。1.輸入一個(gè)數(shù)組如y是數(shù)組，plot(y，‘s’)以數(shù)組y中元素的下標(biāo)作X坐標(biāo)，y中元素作Y坐標(biāo)，并將各點(diǎn)相連，‘s’用來(lái)指定線型、色彩和數(shù)據(jù)點(diǎn)形狀。繪圖函數(shù)【例2.60】輸入數(shù)組的plot。>>y=5*(rand(1,10)-0.5)y= Columns1through6 -0.47152.17732.0845-0.44861.9682-2.2105 Columns7through10 -0.73571.5658-2.4507-1.8055>>plot(y)>>grid>>xlabel('x'),ylabel('y')繪圖函數(shù)將數(shù)組y的元素下標(biāo)作x坐標(biāo)，數(shù)組y的元素作y坐標(biāo)，用線連接各點(diǎn)。繪圖函數(shù)2.輸入兩個(gè)數(shù)組如果數(shù)組x和y具有相同的維數(shù)，函數(shù)plot(x，y，‘s’)將繪制出以數(shù)組x的元素作為X坐標(biāo)，以數(shù)組y的元素作為Y坐標(biāo)的圖形。多條曲線1．plot(X，[y1，y2，…])命令命令中的x是向量，y=[y1，y2，…]是矩陣，若x是列(行)向量，則y的列(行)維數(shù)與x的維數(shù)相同。矩陣y的行(列)維數(shù)就是所繪制曲線的條數(shù)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給曲線以不同的顏色。繪圖函數(shù)繪圖函數(shù)2.hold命令繪制前一條曲線后，輸入hold命令，再繪制下一條曲線，兩條曲線就在一幅圖中。所繪制的多幅曲線圖中，變量的維數(shù)可以各不相同，只要每幅圖中自變量的維數(shù)和因變量的維數(shù)相同即可。繪圖函數(shù)3.在plot后使用多輸入變量語(yǔ)句為plot(x1，y1，…，xn，yn)。其中x1，y1；…，xn，yn為數(shù)組對(duì)。每個(gè)數(shù)組對(duì)可以繪制一條曲線，各數(shù)組對(duì)的維數(shù)可以不同，且各自都可以加上線型等標(biāo)志符。繪圖函數(shù)4.plotyy命令用plotyy命令繪圖，它設(shè)有兩個(gè)縱坐標(biāo)，以便繪制兩個(gè)y坐標(biāo)尺度不同的變量，但x坐標(biāo)仍用同一個(gè)尺度。繪圖函數(shù)5.多窗口繪圖用創(chuàng)建繪圖窗口命令figure(n)可以進(jìn)行多圖形窗口繪圖，其中n為創(chuàng)建圖形窗口的序號(hào)。在進(jìn)行多窗口繪圖時(shí)，需要先按照窗口序號(hào)創(chuàng)建窗口，才可以在指定的窗口繪圖。繪圖函數(shù)6.單窗口多曲線子圖在一個(gè)窗口上可以繪制以陣列方式分布的分圖。分圖分割命令為subplot(m，n，p)，括號(hào)中的逗號(hào)可以省略。subplot(mnp)表示在圖面的第m行、第n列的位置作p號(hào)子圖，p為繪圖順序號(hào)，從左到右，從上到下排列。

線和標(biāo)號(hào)的類型

按照默認(rèn)設(shè)置，MATLAB將對(duì)每一條曲線依次用不同顏色表示，默認(rèn)線型是實(shí)線。在plot繪圖命令中的每一對(duì)數(shù)組數(shù)據(jù)后面，給出一個(gè)附加參量，可以指定顏色和線型。繪圖函數(shù)

虛數(shù)和復(fù)數(shù)

當(dāng)命令plot(z)中的z為復(fù)數(shù)單變量，把實(shí)部作為X坐標(biāo)，虛部作為Y坐標(biāo)。如是雙變量plot(x，z)，則z中的虛部被丟棄。要在復(fù)平面內(nèi)繪出多條圖線，必須使用命令hold；或者是把多條曲線的實(shí)部和虛部明確地寫出，作為命令函數(shù)plot的輸入變?cè)＠L圖函數(shù)對(duì)數(shù)坐標(biāo)、極坐標(biāo)和直方圖

MATLAB提供了一些特殊坐標(biāo)二維圖形函數(shù)，如對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖、極坐標(biāo)圖和直方圖等。這些命令與plot命令基本類似，不同的是將數(shù)據(jù)繪制到不同的圖形坐標(biāo)系中。繪圖函數(shù)

三維圖和網(wǎng)格曲面圖1．三維繪圖函數(shù)plot3MATLAB語(yǔ)言的三維繪圖函數(shù)plot3是函數(shù)plot的三維擴(kuò)展。與函數(shù)plot相比，只是維數(shù)增加了一個(gè)而已。繪圖函數(shù)兩種基本調(diào)用格式：(1)plot3(x，y，z)：x、y和z為3個(gè)具有相同維數(shù)的向量。(2)plot3(X，Y，Z)：其中X、Y和Z為3個(gè)具有相同階數(shù)的矩陣。繪圖函數(shù)繪圖函數(shù)【例2.70】三維曲線繪圖。>>x=0：pi/60：10*pi;>>y=sin(x);>>z=cos(x);>>plot3(x,y,z);>>xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');>>grid繪圖函數(shù)【例2.71】參數(shù)為矩陣的三維圖。>>x=-2：0.2：2;>>y=-2：0.2：2;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);>>plot3(X,Y,Z,'k');>>grid>>xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),zlabel('z');X、Y、Z為矩陣，將繪出多條線。繪圖函數(shù)2.網(wǎng)格曲面圖應(yīng)用函數(shù)mesh可以繪制三維網(wǎng)格曲面圖。(1)mesh(X，Y，Z)：繪制三個(gè)矩陣變量的彩色網(wǎng)格曲面圖。(2)mesh(X，Y，Z，C)：顏色由矩陣C設(shè)置。繪圖函數(shù)【例2.72】三維網(wǎng)格曲面圖。>>x=-8：0.5：8;>>y=x';>>a=ones(size(y))*x;>>b=y*ones(size(x));>>c=sqrt(a.^2+b.^2)+eps;>>Z=sin(c)./c;>>mesh(x,y,Z)>>xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('Z');

三維網(wǎng)格曲面圖繪圖函數(shù)屏幕控制可實(shí)現(xiàn)圖形窗口間的轉(zhuǎn)換和清除的命令函數(shù)功

能函數(shù)功

能figure創(chuàng)建圖形窗口cla清除當(dāng)前坐標(biāo)系gcf獲取當(dāng)前圖形窗口的句柄ishold保持當(dāng)前圖形狀態(tài)為真clf清除當(dāng)前圖形窗口box形成軸系方向shg顯示圖形line創(chuàng)建直線refresh刷新圖形patch創(chuàng)建圖形填充塊close關(guān)閉圖形窗口image創(chuàng)建圖像axes在任意位置創(chuàng)建坐標(biāo)系surface創(chuàng)建曲面gca獲取當(dāng)前坐標(biāo)系的句柄light創(chuàng)建照明

坐標(biāo)比例的選擇用axis命令可以對(duì)繪制圖形的坐標(biāo)軸進(jìn)行調(diào)整，可以用來(lái)控制坐標(biāo)軸的比例和特性。繪圖函數(shù)

圖形輸出

MATLAB生成的圖形或圖像，既可導(dǎo)入Word，也可打印輸出。可用兩種方式輸出圖形：可以通過(guò)命令菜單或工具欄中的打印選項(xiàng)輸出；還可以使用MATLAB語(yǔ)言提供的內(nèi)置打印驅(qū)動(dòng)或系統(tǒng)的打印服務(wù)來(lái)實(shí)