MATLAB之三图形功能课件

MATLAB之三图形功能

一、2维图形

1基本形式

二维图形的基本命令为plot，它的基本用法是plot(x,y)。若x,y是两个维数相同的向量，这一命令实现将个向量的对应元素作为x—y平面直角坐标系下的点的坐标，依次将相邻点用直线连接得到的折线图，系统自动为图形添加有刻度的边框。

若x,y是两个行、列分别相同的矩阵，则将它们各对应列作为一对向量画出一条折线，从而得到多条折线图。当构成折线的直线段数增加，线段很短时，视觉中折线就成为曲线。

y=[0,0.58,0.7,0.95,0.83,0.25],plot(y)

A=[1,2,0,4;5,8,7,8;9,0,11,12;2,3,5,1;3,5,7,8;1,4,2,6];plot(A)

2多重图

可用多个向量对在同一幅图上画多条线，使用命令plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)：

x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)

或用矩阵形式：x=0:pi/15:2*pi;Y=[sin(x);cos(x)];plot(x,Y)

多重图的另一种画法是利用hold命令，在已画好的图形上，若设置holdon,MATLAB将把新的plot命令产生的图形画在原来的图形上，而命令poldoff将结束这个过程

x=0:pi/15:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)

holdon,z=cos(x);plot(x,z)w=sin(2*x);plot(x,w),holdoff

x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(2*x);y4=2*cos(x);plot(x,y1,’r+-’,x,y2,’y*:’,x,y3,’b-.o’,x,y4,’k-.’)

4多幅图形

可以在同一画面上建立几个坐标系，用subplot(m,n，p)命令把一个平面分成

m×n个图形区域，p代表当前区域号，在每个区域中画一个图，如：

clear;x=-pi/2:pi/20:pi/2;subplot(2,2,1);y=sin(x);plot(x,y,’r-*’);subplot(2,2,2);z=cos(x);plot(x,z,’b:’)subplot(2,2,3);y1=sinh(x);plot(x,y1,’k+’)subplot(2,2,4);z1=cosh(x);plot(x,z1,’mo’)对数坐标系下函数图形x=1:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);semilogx(x,y,’-*’)极坐标系下函数图形x=0:0.01*pi:4*pi;y=sin(x/2)+x;polar(x,y,’-’)t=0:0.01:2*pi;y=abs(sin((2*t)).*cos((2*t)));polar(t,y);x=-2.9:0.2:2.9;y=exp(-x.*x);bar(x,y);矢量图x=0:0.1*pi:2*pi;y=x.*sin(x);feather(x,y)函数图形绘制lim=[0,2*pi,-1,1];fplot(‘[sin(x),cos(x)]’,lim)阶梯图x=0:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)x=0:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y);holdon,;plot(x,y);holdoff1带网格的曲面

二、3维图形

直角坐标系下曲面可以表示为z=f(x,y)，为了表示它的三维图形，首先在x-y平面上将它的定义域分成矩形网格，并计算对应网格处的函数值，mesh(z)语句可以给出三维图形。

例如：我们在-8≤x,y≤8的范围内画出sinr/r函数的三维图形，其中。

x=-8:0.5:8;y=x’;X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(r)./r;mesh(Z)

生成网格矩阵可用函数meshdom或meshgrid实现

设剖分范围是x∈[xmix,xmax],y∈[ymin,ymax],x、y方向的网格宽度分别为dx和dy，可使用命令：[x,y]=meshdom(xmin:dx:xmax,ymin:dy:ymax)

还可以使用命令：[x,y]=meshgrid(x,y)产生三维绘图数据

[x,y]=meshdom(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;mesh(z)

x=-8:.5:8;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;mesh(z)

[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;mesh(z)[x,y]=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);z=x.*exp(-x.^2-y.^2);[dx,dy]=gradient(z,5,5);contour(x,y,z,20);holdon;quiver(x,y,dx,dy);holdoff

3空间曲线

plot3命令可画出空间曲线

t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)

4其他三维曲面图名称说明meshc带等高线的曲面图meshz屏蔽的网格图surf着色图surfc带等高线的着色图pie3三维饼状图bar三维条形图sphere球面图cylinder柱面、旋转曲面带等高线的曲面图meshc[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);meshc(z)屏蔽的网格图meshz[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);meshz(z)着色图[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);surf(z)[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);surfc(z)三维饼状图x=[2,4,6,8];pie3(x,[0,0,1,0])[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);z=sqrt(X.^2+Y.^2);bar3(z)三维条形图球面图[x,y,z]=sphere(40);t=abs(z);surf(x,y,z,t)[x,y,z]=sphere(400);t=abs(z);mesh(x,y,z,t)柱面、旋转曲面x=0:0.05*pi:3*pi;r=5+cos(x);[a,b,c]=cylinder(r,30);mesh(a,b,c)x=-2:0.05:2;r=2*sqrt(1+x.^2);[a,b,c]=cylinder(r,30);mesh(a,b,c)x=-1:.05:1;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);z=sqrt(2-x.^2-y.^2);mesh(z);holdon;r=x.^2+y.^2;mesh(r);holdoff;x=-1:.05:1;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);z=sqrt(2-x.^2-y.^2);mesh(z);holdon;r=sqrt(x.^2+y.^2);mesh(r);holdoff;x=-1:.05:1;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);z=-x.^2+y.^2;mesh(z);3.图形处理

1．坐标轴的控制axis命令可用于控制坐标轴的显示、刻度、长度等特征，其使用格式为：axis([xminxmaxyminymax])axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])x=-2*pi:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=zeros(length(x));Axis([-2*pi2*pi-11]);plot(x,y1,x,y2)2．平面的坐标网格线的控制grid命令控制平面图形中的坐标网格线，其使用格式为：gridon/off例如x=0:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)gridonx=0:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);plot(x,y,’k’)gridoff3．坐标轴封闭box命令控制图形四周能否显示坐标，其使用格式为：boxon/off例如x=-2:0.1:2;y=exp(-x.^2);plot(x,y)boxonx=-2:0.1:2;y=exp(-x.^2);plot(x,y)boxoff4．图形的标注坐标轴的标注xlabel，ylabel，zlabel分别是对x,y,z轴进行标注的命令，其使用格式为：xlabel（‘标注’，‘属性1’，属性值1，‘属性2’，属性值2，…）x=0:0.1*pi:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)xlabel('x(0-2pi)')ylabel('y=sin(x)')title('正弦函数')图形标注legend能为图形中的曲线进行标注，其使用格式为：legend（’标注1’，’标注2