MATLAB基础及应用(第4版)3

MATLAB基础及应用（第4版）主编：于润伟第3章MATLAB绘图本章要点二维图形的绘制图形的修饰与控制特殊二维图形的绘制三维图形的绘制3.1二维绘图

一、二维绘图

1．plot(x)

说明：x可以是向量或矩阵。2．plot(x，y)

说明：x，y可以是向量或矩阵。3．plot(x，y，’参数’)

说明：x，y可以是向量或矩阵，参数选项为一个字符串，决定二维图形的颜色、线型及数据点的图标。4．plot(x1,y1,‘参数1’，x2,y2,‘参数2’，…)

说明：可以用同一函数在同一坐标系中画多幅图形，x1，y1确定第一条曲线的坐标值，参数1为第一条曲线的选项参数；x2，y2为第二曲线的坐标值，参数2为第二条曲线的选项参数；其他图形以次类推。二、图形修饰

1．坐标轴的调整（1）坐标轴比例控制函数：axis（[xminxmaxyminymax]）说明：将图形的x轴范围限定在[xminxmax]之间，y轴的范围限定在[yminymax]之间。MATLAB绘制图形时，按照给定的数据值确定坐标轴参数范围。（2）坐标轴特性控制函数：axis（‘控制字符串’）说明：控制字符串根据如表所示的功能控制图形。字符串函数功能字符串函数功能auto自动设置坐标系（默认）：xmin=min(x)、xmax=max(x)、ymin=min(y)、ymax=max(y)ij使用矩阵坐标系。即：坐标原点在左上方，x坐标从左向右增大，y坐标从上向下增大square将图形设置为正方形图形xy使用笛卡儿坐标系equal将图形的x，y坐标轴的单位刻度设置为相等on打开所有轴标注、标记和背景normal关闭axis(square)和axis(equal)函数的作用off关闭所有轴标注、标记和背景（3）坐标刻度标示函数：set(gca，‘xtick’，标示向量)set(gca，‘ytick’，标示向量)说明：按照标示向量设置x，y轴的刻度标示。函数：set(gca，‘xticklabel’，‘字符串|字符串…’)set(gca,‘yticklabel’,‘字符串|字符串…’)说明：按照字符串设置x，y轴的刻度标注。4．文字标示有关图形的标题、坐标轴标注等图形文字标识类函数如下：函数：title（‘字符串’）说明：图形标题。函数：xlabel（‘字符串’）说明：x轴标注。函数：ylabel（‘字符串’）说明：y轴标注。函数：text（x，y，‘字符串’）说明：在坐标（x，y）处标注说明文字。函数：gtext（‘字符串’）说明：用鼠标在特定处标注说明文字。3．图例注解

函数：legend（字符串1，字符串2，…，参数）说明：此函数在图中开启一个注解视窗，依据绘图的先后顺序，依次输出字符串对各个图形进行注解说明。如字符串1表示第一个出现的线条，字符串2表示第二个出现的线条，参数字符串确定注解视窗在图形中的位置，其含义如下表所示。参数含义参数含义0尽量不与数据冲突，自动放置在最佳位置3放置在图形的左下角1放置在图形的右上角（默认）4放置在图形的右下角2放置在图形的左上角-1放置在图形视窗外右边三、图形控制

1．图形的保持函数：holdon说明：保持当前图形及轴系的所有特性函数：holdoff说明：解除图形保持2．网格控制函数：gridon说明：在所画的图形中添加网格线函数：gridoff说明：在所画的图形中去掉网格线3．图形窗口的分割函数：subplot(m，n，p)说明：将当前窗口分割成m×n个小区域，并指定第p个区域为当前的绘图区域。区域的编号原则是“先上后下，先左后右”。4．图形的填充函数：fill(x，y，‘颜色参数’)说明：在由数据所构成的多边形内，用所指定的颜色填充。如果该多边形不是封闭的，则用初始点和终点的连线将其封闭。颜色参数三维控制符同plot函数。3.2特殊二维图形绘图

一、特殊坐标二维图形

函数名称命令格式说明对数坐标图形semilogx(x，y，参数)绘制半对数坐标图形，其中横轴取以10为底的对数坐标，纵轴为线性坐标。对x，y的要求与plot函数相同semilogy(x，y，参数)绘制半对数坐标图形，其纵轴取以10为底的对数坐标，横轴为线性坐标。对x，y的要求与plot函数相同loglog(x，y，参数)绘制坐标轴都取以10为底的对数坐标图形。对x，y的要求与plot函数相同极坐标图形polar(theta，radius，参数)函数绘制相角为theta、半径为radius的极坐图形。相角为弧度制二、特殊二维图形

函数名称命令格式说明绘图函数fplot（‘x’,[min,max]）x为函数名。用来绘制给定函数x在区间[min,max]内的变化图形饼图pie(x,参数)若x为向量，绘制x的每一元素占全部向量元素总和的百分比图形；若x为矩阵，绘制x的每一元素占全部矩阵元素总和的百分比的图形。参数表示某元素对应的扇块是否从整个饼图中分离出来，若为零，表示不分离；非零，则分离出来。参数向量维数应与x相同条形图bar(x，参数)绘制垂直方向的条形图。若x为向量，则以其元素序号为横坐标，以元素为纵坐标绘图。若x为矩阵，同时参数字符串为group或缺省，则以行号为横坐标，每列元素为纵坐标绘图；若参数字符串为stack，则以列号为横坐标，以列向量的累加值为纵坐标，绘制分组式条形图；若参数为数字，则给定线条的宽度，缺省值为0.8，若大于1，则条形图重叠barh(x，参数，)水平方向的条形图。与垂直方向条形图函数用法相同梯形图stairs(x)x为向量。绘制以x向量序号为横坐标，以x向量的各个对应元素为纵坐标的梯形图stairs(x,y)x，y均为向量。绘制以x向量的各个对应元素为横坐标，以y向量的各个对应元素为纵坐标的梯形图概率分布hist(y,x)x，y均为向量。绘制y在以x为中心的区间中分布个数的条形图原子向量compass(x)x为向量。绘制相对于原点的向量图compass(x,y)以复数坐标系的原点为起点，绘制出有箭头的一组复数向量，其中向量x表示复数的实部，向量y表示复数的虚部水平向量feather(x)x，y均为向量。与compass函数的用法相同，两者的区别是起点不同，compass函数起始于坐标原点，feather函数起始于向量各元素的序号feather(x,y)3.3三维图形一、三维数据的产生1．peaks函数用于创建双峰函数和用双峰函数绘图。函数：[x，y，z]=peaks(n)说明：x、y、z均为n×n的方阵。其中x的每一列的元素都相同，每一行的元素均是在[-3，3]区间内的n等分；y的每一行的元素都相同，每一列的元素均是在[-3，3]区间内的n等分；n的缺省值为49。2．meshgrid函数按指定方式创建网格矩阵。函数：[X，Y]=meshgrid(a,b)说明：将等长度向量a，b，转换为二维网格数据，再以一组z轴的数据对应到这个二维网格，即可得到三维数据。二、三维曲线图

MATLAB提供了plot3函数绘制三维曲线图形。该函数将绘制二维图形的函数plot的特性扩展到了三维空间，其功能和使用方法类似于绘制二维图形的函数。其格式为：plot3(x1，y1，z1，‘参数1’，x2，y2，z2，‘参数2’，…)1．矢量曲线图如果x，y和z是同样长度的矢量，则绘制出一条在三维空间贯穿的曲线。2．矩阵曲线图如果x，y和z是m×n的矩阵，则绘制出m条三维空间曲线。三、三维曲面图形

函数名称命令格式说明三维网格曲面mesh(x，y，z，c)mesh(x，y，z)mesh(z，c)mesh(z)当x，y为n×m矩阵时，且x矩阵的所有行向量相同、y矩阵的所有列向量相同时，mesh函数将自动执行meshgrid(x，y)，将x，y转换为三维网格数据矩阵。z和c分别为m×n矩阵，c表示网格曲面的颜色分布，若省略，则网格曲面的颜色亮度与z方向上的高度值成正比。x，y若均为省略，则三维网格数据矩阵取值x=1：n，y=1：m带等高线的三维网格曲面meshc(x，y，z，c)mesh(x，y，z)meshc(z，c)meshc(z)绘制有等高线（XY平面）的三维网格曲面。这些函数类似于mesh函数，不同的是该函数还在XY平面上绘制曲面在Z轴方向上的等高线带底座的三维网格曲面meshz(x，y，z，c)meshz(x，y，z)meshz(z，c)meshz(z)绘制带有底座的三维网格曲面。这些函数类似mesh函数，不同的是该函数还在XY平面上绘制曲面的底座填充颜色的三维网格曲面surf(x，y，z，c)surf(x,y,z)surf(z，c)surf(z)函数mesh绘制连接三维空间的一些四边形所构成的曲面，该曲面只有四边形的边用某种颜色绘出，四边形的内部是透明的。surf函数绘制的曲面也由一些四边形所构成，不同的是四边形的边是黑色的，其内部用不同的颜色填充3.4图形交互式编辑MATLAB图形窗口不仅仅是一个被动的显示窗口，而且是一个可以对图形进行编辑的交互式操作界面，允许用户直接在图形上标记字符、直线或箭头，甚至可以直接绘图。3.4.1图形编辑工具单击F