第三篇 二维图形绘制

1、第三篇二维图形绘制1图形显示的需求1）直观、易于理解；2）大数据量的比较、分析；3）美观；4）软件的发展-易于实现；一、二维图形的基本绘图命令A、高级绘图命令plotplot(x1,y1,LineSpec1, x2,y2,LineSpec2,.) x1、y1、x2、y2为用于显示的两组数据，x为横坐标，y为纵坐标，LineSpec为显示选项；3.1 plot绘图命令2 plot命令是以逐点连折线的方式绘制二维图形，高级用户只要给出图形定义数据，如果不指定，其它绘图细节matlab会自行设定；x、y是单独值，则plot一个点；x、y是向量或矩阵，则x的列数必须等于y的行数或列数，plot绘制出y

2、的每一个行向量与x的每一个行向量之间的关系；不指定x，既横坐标的值，x默认为1、2、3；3.1 plot绘图命令31、plot可以指定以下的绘图属性：1）线型2）线宽 LineWidth选项，后面接曲线的宽度，整数；3）颜色颜色红绿蓝青品红黄黑白符号rgbcmykw3.1 plot绘图命令44）标记实例：3-1 plot 1.m说明各种线型、颜色、标记的使用方法3.1 plot绘图命令5坐标、刻度和分格线控制2-1 坐标属性 axis命令意义axis auto默认axis manual当前坐标范围不变axis off取消轴背景axis on使用轴背景axis ij矩阵式坐标，原点在左上方axi

3、s xy直角坐标，原点在左下方axis(V)人工设定坐标原点3.2 绘图控制命令6axis(V)V=x1,x2,y1,y2二维V=x1,x2,y1,y2,z1,z2三维V中的元素满足：x1x2;y1y2;z1z2;可取inf或-inf，即上下限是自动产生的；3.2 绘图控制命令7实例：3-2 plot 2.m 说明各种坐标属性对图形显示的影响；subplot（m,n,k）子图显示命令figure创建一个图形界面 find函数 按规定条件查找向量中符合条件的元素下标；3.2 绘图控制命令8 坐标轴的高宽比命令意义axis equal横、纵坐标采用等长刻度axis fillmanual方式，使坐标

4、充满整个绘图区axis image横、纵坐标采用等长刻度，且坐标框紧贴数据范围axis normal缺省模式，矩形坐标系axis square采用正方形坐标系axis tight紧凑格式，将数据范围直接设置为坐标范围axis vis3d保持高宽比不变，在三维旋转时避免图形大小变化9实例：3-3 plot 3.m说明各种坐标设置方法对图形显示的影响；myellipse自建画椭圆函数实例：3-4 plot 4.m带背景的图形制作；plotm3.2 绘图控制命令102-2 刻度设置 设置坐标刻度必须通过对象图柄指令；二维坐标刻度设置set(gca,Xtick,xs,Ytick,ys)三维坐标刻度设置

5、set(gca,Xtick,xs,Ytick,ys ,Ztick,zs)xs、ys 、zs为实数向量，决定了三轴的刻度位置；实例： 3-5 plot 5.m 运用刻度设置命令在图形界面添加刻度线；3.2 绘图控制命令11公式编辑方法3.3 字符、公式编辑命令数学符号、希腊字母以及Tex字符集Matlab文本编辑方法有两种格式1）tex字符集2）latex公式编辑方式；121、设置标识的字体、风格和大小1）字体 fontnameargarg arial、courier、roman、宋体、隶书Example1：fontnamecourierParadiseExample2：fontname隶书中国

6、西安2）风格 argargbf 黑体；it 斜体1；sl 斜体2；rm 正体；Example3：slParadise3）大小 fontsizeargarg正整数，缺省值为10；Example4：fontsize16Paradise实例：3-6 plot 6.m3.3 字符、公式编辑命令132、上标和下标1）上标 arg2）下标 _arg3、标识用希腊字符及特殊字符 在Matlab的Tex字符集中，包含有多种希腊字符以及一些特殊字符，可用于标识。1）希腊字符2）特殊字符3.3 字符、公式编辑命令143.3 字符、公式编辑命令153.3 字符、公式编辑命令164、图形标识1）标题 title2）坐

7、标轴名 xlabel、ylabel3）图形注释 text 在指定坐标处用字符进行标识；4）图例 legend 显示绘制曲线的线型、颜色和名称等；实例：3-7 plot 7.m3.3 字符、公式编辑命令175、二维图形绘制命令A、plot 按给定的X轴、Y轴坐标值作图，如果只给定一对x、y坐标值，画点；如果给定的是多个x、y坐标值，数组，plot会这些点用线段连接起来。plot（1，1）Plot（1,2,1,1,2,1）18B、fplot 对某一函数，给定其定义域，画出曲线图。plot函数依照给定的横轴变量按等步长作图，fplot函数按照给定的定义域区间，根据函数的变化剧烈程度自行调整步长；格式

8、：fun为定义函数，fplot（fun，limits，）实例：3-8 fplot 8.mC、双纵坐标图 plotyy 把一个自变量的两个不同量纲或不同数量级的函数量的变化绘制在同一张图中；3.4 其它绘图命令19格式：plotyy(x1,y1,x2,y2)实例：3-9 plotyy 9.mD、双对数图 loglog格式： loglog(x1,y1,x2,y2)实例：3-10 plot 10.m横轴：x表示为10的幂，如0.1对应为10的-1次方；纵轴：y表示为10的幂，如原值为100，对应为当前的2，既10的2次方；Logspace(a,b)linespace(a,b)3.4 其它绘图命令20

9、E、半对数绘图命令1）semilogx x轴采用对数单位2）semilogy y轴采用对数单位F、填充命令 fill格式： fill(x,y,clr)实例：3-11 plot 11.m 以指定的颜色填充曲线与坐标轴围成的闭合区域或多条曲线围成的闭合区域；3.4 其它绘图命令21G、网格生成命令 meshgrid格式： X，Y=meshgrid(x,y)实例：3-12 plot 12.m 定义、生成X-Y平面规定范围内的网格，显示空间曲面的变化规律；H、极坐标图 polar 在笛卡尔坐标系中画出极坐标函数；格式：h= polar(theta,rho,Linespec)实例：3-13 plot 1

10、3.m3.4 其它绘图命令22I、二维垂直条形图 bar格式：bar(y，width，style)用垂直条显示矩阵或向量中的值，梯形图；J、二维水平条形图 barh格式：barh(y，width，style)实例：3-14 plot 14.m用水平条显示矩阵或向量中的值；3.5 特殊绘图命令23K、羽毛图 feather（略）格式： feather (U，V，LineSpec)实例：3-15 plot 15.m做速度向量图，在横坐标上等距的显示向量；L、二维直方图 hist格式： hist(Y，x)实例：3-16 plot 16.m统计向量、矩阵中各元素的分布情况；imhist 图像灰度直方图

11、3.5 特殊绘图命令243.5 特殊绘图命令M、统计直方图 histc格式： histc(x，edges，dim)实例：3-17 plot 17.m统计x向量中包含在区间edges中元素的个数；N、二维离散数据柄形图 stem格式：stem (x，y)实例：3-18 plot 18.m二维离散点图，用线条显示数据点距x轴间的距离；253.5 特殊绘图命令O、饼图 pie格式： pie(x，explode)实例：3-19 plot 19.m用x中的数据做饼图，x中的每一个不同元素代表饼图中的一部分，可以用explode向量把希望的数据部分分离出来；26二、三维绘图基本命令A、三维线图 plot3

12、格式： plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2)实例：3-20 plot 20.m 主要用来绘制单参数的三维曲线，x,y,z是同维向量，绘制一条三维曲线；B、三维网线图和曲面图 比单一曲线图复杂，要准备绘图数据以及对三维图形进行色彩、明暗、光照和视点处理。3.6 三维绘图命令27设三维函数为Z = f (X，Y)1）三维图形的数据准备a、确定自变量x、y的取值范围和取值间隔；x=x1:dx:x2; y=y1:dy:d2;b、产生x-y平面的自变量采样格点矩阵； 原理性形成法X=ones(size(y)*x;Y=y*ones(size(x); 利用Matlab命令产生格点矩阵

13、X,Y=meshgrid(x,y)c、计算函数值3.6 三维绘图命令282）网格线、曲面图基本指令mesh(Z) 以矩阵Z的行列下标为x、y轴自变量来绘制网格线；mesh(X,Y,Z,C)surf(Z) 以矩阵Z的行列下标为x、y轴自变量来绘制曲面图；surf(X,Y,Z,C)C为指定着色实例： 3-21 plot 21.m3.6 三维绘图命令29surfc(Z) 在矩形区域显示三维带阴影曲面图，且在曲面下方画出等高线；实例： 3-22 plot 22.msurfl(Z) 带光照模式的三维曲面图；实例： 3-23 plot 23.mwaterfall(X,Y,Z,C) 瀑布图；实例： 3-24

14、 plot 24.m3.6 三维绘图命令303.6 三维绘图命令 圆柱 cylinder(Z) X,Y,Z=cylinder(r,n) 生成圆柱图形的三维坐标值，该命令返回半径为r，高为1的圆柱体表面三轴坐标，圆柱体周围有n个距离相同的点；实例： 3-25 plot 25.m 球体 sphere(Z) 生成三维直角坐标系中的单位球体，20*20个面；实例： 3-26 plot 26.m 细分程度可指定 shading 设置颜色色调属性，三种选择； shading flat shading faceted shading interp31 view 给定立体图形的视角； view(az,el)方位角az，仰角el view(x,y,z) view(2)az=0,el