matlab03_FigMatlab绘图

1、1数学软件数学软件 Matlab 二维平面作图二维平面作图 三维空间作图三维空间作图2本讲主要内容本讲主要内容n 二维平面作图二维平面作图n 三维空间作图三维空间作图n 符号作图符号作图n Matlab 绘图过程绘图过程/原理原理 3手工作图手工作图如何画出如何画出 ysin(x) 在在 0, 2 上的图像？上的图像？4Matlab 作图作图l 找点找点： x = 0, pi/4, pi/3, pi/2, pi, .l 求值求值： y = sin(0), sin(pi/4), sin(pi/3), .l 描点：在坐标系中画出这些离散点描点：在坐标系中画出这些离散点l 连线：用直线或曲线连接这些

2、点，得到函数的大致图形连线：用直线或曲线连接这些点，得到函数的大致图形l 手工作图手工作图l Matlab 作图作图l 找点找点： x=0:pi/10:2*pi;l 求值求值： y=sin(x);l 描点、连线：使用描点、连线：使用 Matlab 提供的绘图函数提供的绘图函数 plotx=0:pi/10:2*pi; y=sin(x);plot(x,y);例例：5二维作图命令二维作图命令l 平面曲线绘图命令：平面曲线绘图命令： plotl 这里这里 x, y 都是向量，长度必须相同都是向量，长度必须相同l 以以 x 的分量为横坐标，的分量为横坐标， y 的分量为纵坐标，作平面曲线的分量为纵坐标，

3、作平面曲线x=0:pi/10:4*pi; y=cos(x);plot(x,y);例例：作作 y = cos(x) 在在 0, 4 上的图像上的图像plot(x,y)6二维作图命令二维作图命令l 平面曲线绘图命令：平面曲线绘图命令： plotl 绘制绘制向量向量 y 的线性图的线性图 即以下标为横坐标，即以下标为横坐标，y 的分量为纵坐标，等价于：的分量为纵坐标，等价于：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) 与与 plot(x,y) 有什么区别？有什么区别？7图形的属性图形的

4、属性这里的这里的 str 是用是用 单引号单引号 括起来的字符串，用来指定图形括起来的字符串，用来指定图形的属性的属性：点、线的形状和颜色点、线的形状和颜色l 指定点和线的属性指定点和线的属性plot(x,y,str)x=0:pi/20:2*pi;plot(x,cos(x),r+:);例例：红色、虚线、红色、虚线、点用加号表示点用加号表示x=0:pi/20:2*pi;plot(x,cos(x),bo-);蓝色、间断线、蓝色、间断线、点用圆圈表示点用圆圈表示颜色，线型，点标记：可以全部指定，也颜色，线型，点标记：可以全部指定，也可以部分指定，可以部分指定，顺序任意顺序任意8点和线的基本属性点和线

5、的基本属性线型线型点标记点标记颜色颜色- 实线实线: 虚线虚线-. 点划线点划线- 间断线间断线 空白空白( (不画线不画线) ). 点点o 小圆圈小圆圈x 叉子符叉子符+ 加号加号* 星号星号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 其它调用方式：其它调用方式：坐标轴控制坐标轴控制axis(xmin,xmax, ymin,ymax, zmin,zmax)l 作用：指定坐标轴的显示范围作用：指定坐标轴的显示范围l 坐标轴控制命令坐标轴控制命令axis auto自动，使得图形的坐标满足图中的一切元素自动

6、，使得图形的坐标满足图中的一切元素axis equal 各坐标轴采用各坐标轴采用等长刻度等长刻度axis square 使绘图区域为使绘图区域为正方形正方形axis manual 以当前的坐标限制图形的绘制（多图时）以当前的坐标限制图形的绘制（多图时）. .更多用法参见联机帮助：更多用法参见联机帮助：help axisaxis on/off % 显示显示/ /不显示坐标轴不显示坐标轴29l s 为字符串，表示所采用的色系，常用的值有为字符串，表示所采用的色系，常用的值有颜色映象颜色映象相应的颜色系相应的颜色系autumn红黄色系红黄色系gray线性灰色系线性灰色系cool青和洋红色系青和洋红色

7、系pink柔和色系柔和色系. .更多参见联机帮助更多参见联机帮助: help colormap图像的着色方案图像的着色方案colormap(s)l 图形图形的着色方案的着色方案30绘图小结绘图小结l 平面曲线绘图：平面曲线绘图：X=a:h:b;( ), yf xaxb(1) 绘图区域划分绘图区域划分y=f(x); % (2) 计算分割点上的函数值计算分割点上的函数值plot(x,y); (3) 调用调用 Matlab 绘图命令绘图命令31绘图小结绘图小结l 三维曲面绘图：三维曲面绘图：x=a:h1:b; y=c:h2:d;(1) 绘图区域划分绘图区域划分X,Y=meshgrid(x,y); (

8、2) 生成网格生成网格Z=z(X,Y); % 数组运算数组运算(3) 计算在网格点上的函数值计算在网格点上的函数值( , ), , zz x yaxb cydmesh(X,Y,Z); (4) 调用调用 Matlab 绘图命令绘图命令32绘图小结绘图小结l 三维曲面参数方程绘图：三维曲面参数方程绘图：u=a:h1:b; v=c:h2:d;(1) 绘图区域划分绘图区域划分U,V=meshgrid(u,v); (2) 生成网格生成网格X=x(U,V); Y=y(U,V); Z=z(U,V); % 数组运算数组运算(3) 计算在网格点上的函数值计算在网格点上的函数值mesh(X,Y,Z); (4) 调

9、用调用 Matlab 绘图命令绘图命令( , ), ( , ), ( , )xx u vyy u vzz u v, aub cvd33本讲主要内容本讲主要内容n 二维平面作图二维平面作图n 三维空间作图三维空间作图n 符号作图符号作图n Matlab 绘图过程绘图过程/原理原理34二维曲线二维曲线 ezplotl 二维曲线符号绘图函数二维曲线符号绘图函数ezplot(f(x),a,b)绘制绘制 y = f (x) 在区域在区域 a x b 上的图形上的图形ezplot(f(x,y),a,b,c,d)绘制绘制 f (x, y) = 0 在区域在区域 a x b, c y d 上的图形上的图形ez

10、plot(x(t),y(t),a,b)绘制绘制 x = x(t), y = y(t) 在区域在区域 a t b 上的图形上的图形35二维曲线二维曲线 ezplotezplot(f(x)绘制绘制 y = f (x) 在区域在区域 -2 x 2 上的图形上的图形ezplot(f(x,y)绘制绘制 f (x, y) = 0 在区域在区域 -2 x, y 2 上的图形上的图形ezplot(x(t),y(t)绘制绘制 x = x(t), y = y(t) 在区域在区域 0 t 2 上的图形上的图形缺省的绘图区间为缺省的绘图区间为 -2 , 2 缺省的绘图区间为缺省的绘图区间为 -2 , 2 缺省的绘图区

11、间为缺省的绘图区间为 0, 2 36ezplot 作图作图ezplot(sin(x);ezplot(sin(x),-pi,pi);符号作图时要注意使用符号作图时要注意使用 单引号单引号！37Matlab 符号作图符号作图l 空间曲线符号作图空间曲线符号作图ezplot3(x(t),y(t),z(t),a,b)l 绘制空间曲线：绘制空间曲线：x = x (t) , y = y (t) , z = z (t) , a t bezplot3(x(t),y(t),z(t)l 绘制空间曲线：绘制空间曲线：x = x (t) , y = y (t) , z = z (t) , 0 t 2 缺省的绘图区间为

12、缺省的绘图区间为 0, 2 ezplot3(2*t,sin(t),cos(t),0,20)例：例：38Matlab 符号作图符号作图l 空间曲面符号绘图函数：空间曲面符号绘图函数： 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 的用法的用法与与 ezmesh 相同相同39Matlab 符号作图符号作图l 空间曲面符号绘图函数：空间曲面符号绘图函数： 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本讲主要内容本讲主要内容n 二维平面作图二维平面作图n 三维空间作图三维空间作图n 符号作图符号作图n Matlab 绘图过程绘图过程/原理原理

14、41曲线作图过程曲线作图过程l 基本原理：点基本原理：点 线，即线，即先画点，后连线先画点，后连线二、连线二、连线x=0:pi/5:2*pi;plot(x,sin(x),r.-)例：例：一、画点一、画点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线线: 分别沿分别沿 x 方向和方向和 y 方向方向 连接这些点即可得到连接这些点即可得到三维曲面作图三维曲面作图先画点，后连线，构成曲面网格图先画点，后连线，构成曲面网格图点点: :),(ijijijzyxnjmi, 1, 143上机作业上机作业1、用、用 pl