第3章MATLAB图形初步ppt课件

1、第3章 MATLAB图形初步编者 Outlinen3.1 MATLAB图形窗口图形窗口n3.2 二维图形的绘制二维图形的绘制n3.3 二维图形的修饰二维图形的修饰n3.4 三维图形的绘三维图形的绘n3.5 图形的编辑图形的编辑n3.6 动画的制造动画的制造3.1 MATLAB图形窗口 MATLAB绘图函数和绘图工具的输出都显示在MATLAB命令窗口外的一个图形窗口中，如下图就是一个典型的MATLAB图形窗口。 图 MATLAB图形窗口3.2 二维图形的绘制 1. 1.根本绘图函数根本绘图函数 MATLAB MATLAB中绘制二维图形的根本函数。中绘制二维图形的根本函数。 2. 2.子图的绘制子

2、图的绘制 有时出于节省空间或对几个类似图形进展比较等目的，在同一个图形窗口有时出于节省空间或对几个类似图形进展比较等目的，在同一个图形窗口中需求设置多个坐标轴。中需求设置多个坐标轴。MATLABMATLAB中实现这一目的的函数主要是中实现这一目的的函数主要是subplotsubplot。运转结。运转结果图如示。果图如示。 图图 子图绘制子图绘制3.3.交互式绘图交互式绘图 在在MATLABMATLAB中提供了几个与鼠标操作有关的命令，也就是交互式图形中提供了几个与鼠标操作有关的命令，也就是交互式图形命令，常用的有命令，常用的有ginputginput和和gtextgtext。交互式绘图如下图。

3、交互式绘图如下图。 图图 交互式绘交互式绘图图3.3 二维图形的修饰1.图形标注图形标注图题标注图题标注 在在MATLAB中，提供了函数中，提供了函数title来实现图题标注，该函来实现图题标注，该函数的调用格式为：数的调用格式为： 坐标轴标注坐标轴标注 函数函数xlabel、ylabel和和zlabel分别用于在坐标轴的分别用于在坐标轴的x轴、轴、y轴和轴和z轴标注，它们的运用方法和轴标注，它们的运用方法和title函数类似。函数类似。 图图 图题标注与图题标注与坐标轴标注坐标轴标注图例标注图例标注 图例可以用来标注图形中不同颜色、线型的数据组的实践图例可以用来标注图形中不同颜色、线型的数据

4、组的实践意义，用户可以运用意义，用户可以运用legend函数来添加图例，该函数的调用格式很多。函数来添加图例，该函数的调用格式很多。文本标注文本标注 文本可以标注在图形中的任何位置，包括坐标轴外的位置，文本可以标注在图形中的任何位置，包括坐标轴外的位置，MATLAB提供了两个文本标注函数：提供了两个文本标注函数：gtext和和text。线条、箭头和图框标注线条、箭头和图框标注 在图形中添加线条、箭头标注可以起到明在图形中添加线条、箭头标注可以起到明确的指示作用，而图框标注那么能提高图形的美观程度，这几类元素的确的指示作用，而图框标注那么能提高图形的美观程度，这几类元素的标注都可以经过标注都可以

5、经过annotation函数实现。函数实现。 图图 线条、箭头线条、箭头和图框标注和图框标注坐标轴的控制坐标轴的控制设置坐标轴范围设置坐标轴范围 在在MATLABMATLAB中，设置坐标轴范围主要采用中，设置坐标轴范围主要采用axisaxis和和xlimxlim或或ylimylim、zlimzlim函数，常用的调用格式为：函数，常用的调用格式为： 设置坐标轴显示方式设置坐标轴显示方式 在在MATLABMATLAB中，坐标轴的显示方式有很多，中，坐标轴的显示方式有很多，运转如下图。运转如下图。 图图 坐标轴的不同显示方式坐标轴的不同显示方式网格线和坐标框网格线和坐标框 MATLAB MATLAB

6、中运用函数中运用函数gridgrid来显示网格线，坐标框来显示网格线，坐标框可以由函数可以由函数boxbox显示。显示。3.4 三维图形的绘制1.三维曲线图的绘制三维曲线图的绘制 维曲线图描画的是向量维曲线图描画的是向量 沿着一条平面曲线变化时，沿着一条平面曲线变化时， 随之变化的情随之变化的情况。况。MATLAB中绘制三维曲线图的函数主要是中绘制三维曲线图的函数主要是plot3，其运转结果如下，其运转结果如下图。图。 图图 三维三维曲线图的绘制曲线图的绘制2. 三维网格图的绘制三维网格图的绘制 在在MATLAB中，用户可以运用中，用户可以运用mesh、meshc和和meshz这三个函这三个函

7、数创建网格图，其中数创建网格图，其中mesh函数创建普通的网格图，函数创建普通的网格图，meshc函数创建带函数创建带等高线的网格图，而等高线的网格图，而meshz函数创建带函数创建带“围裙的网格图，它们的调用围裙的网格图，它们的调用格式完全一样，以格式完全一样，以mesh函数为例。运转结果如下图。函数为例。运转结果如下图。 图图 Butterworth低通低通滤波器的三维网格图滤波器的三维网格图3.三维曲面图的绘制三维曲面图的绘制 在在MATLAB中，用户可以运用中，用户可以运用surf、surfc和和surfl这三个函数来这三个函数来创建三维曲面图，其中创建三维曲面图，其中surf函数是绘

8、制三维曲面图的根本指令，函数函数是绘制三维曲面图的根本指令，函数surfc绘制带有等高线的三维曲面图，而函数绘制带有等高线的三维曲面图，而函数surfl可以控制光照效果，可以控制光照效果，surf和和surfc函数的用法类似于函数的用法类似于mesh函数。运转结果如下图。函数。运转结果如下图。 图图 不同绘图方不同绘图方式表现三维图形式表现三维图形3.5 图形的编辑1.图形窗口编辑方式图形窗口编辑方式 MATLAB图形窗口除了用于显示绘图函数的结果，另外，它还提供了一个绘图形窗口除了用于显示绘图函数的结果，另外，它还提供了一个绘图工具图工具Plot Tool组件，如下图。除了可以运用该绘图工具

9、组件来编辑图形外，组件，如下图。除了可以运用该绘图工具组件来编辑图形外，我们还可以将其保管为我们还可以将其保管为M文件，这样即可实现图形自动化编程的过程。文件，这样即可实现图形自动化编程的过程。 图图 绘图工具组件绘图工具组件2.图形句柄编辑方式图形句柄编辑方式 MATLAB在创建每一个图形对象时，都会为该对象分配独一的一在创建每一个图形对象时，都会为该对象分配独一的一个数值，称为图形对象句柄。由图形创建函数产生的每一个对象都是个数值，称为图形对象句柄。由图形创建函数产生的每一个对象都是图形对象，包括图形窗口、坐标轴、线条、曲面和文本等，这些对象图形对象，包括图形窗口、坐标轴、线条、曲面和文本

10、等，这些对象按父对象和子对象组成层次构造。如下图。按父对象和子对象组成层次构造。如下图。 图图 句柄图形对句柄图形对象层次构造象层次构造3.6 动画的制造MATLAB中动画的制造主要有以下两种方式：电影动画：在保管多幅图像后以电影的方式播放出来，这种方式适用于获取一幅图像时间较长的情况，用户可以在计算出一切图像后反复察看图像变化过程。实时动画：在图形窗口中不断地计算并画出图形，在当前图形窗口中只显示利用当前参数计算所得的图片，这样看起来就具有动画效果了。这种方式适用于获得图像时间较短的情况。电影动画电影动画 MATLAB中，创建电影动画的过程主要分为以下中，创建电影动画的过程主要分为以下2个步

11、骤：个步骤：1调用调用moviein函数对内存进展初始化该步骤在函数对内存进展初始化该步骤在MATLAB 5.3以上均以上均可省略可省略)，创建一个足够大的矩阵，使之可以包容基于当前坐标轴大小，创建一个足够大的矩阵，使之可以包容基于当前坐标轴大小的一系列指定的图形此处称为帧。的一系列指定的图形此处称为帧。2调用调用getframe函数生成每个帧。该函数可以捕捉动画帧，并保管到函数生成每个帧。该函数可以捕捉动画帧，并保管到矩阵中。普通将该函数放到矩阵中。普通将该函数放到for循环中得到一系列的动画帧。循环中得到一系列的动画帧。运转结果如下图。运转结果如下图。 图图 制造莫比乌斯制造莫比乌斯带的某一帧带的某一帧实时动画实时动画 MATLAB中，创建擦除重绘动画的过程分为以下三步：中，创建擦除重绘动画的过程分为以下三步