Matlab 学习（三）之绘图

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一：二维绘图

1.1 plot 直角系绘图

首先要先绘图，日常绘图就要先描点，然后连点成线。在Matlab中绘图也是如此。

  1. plot(x,y)

这里 x, y 都是向量，以 x 中的元素为横坐标， y 中的元素为纵坐标，作平面曲线。
向量 x, y 的长度必须相同。

  1. plot(y)

    即以下标为横坐标，y 中的元素为纵坐标，等价于：

    x=[1:length(y)]; plot(x,y);

  2. plot(x,A)

    这里 x 是向量，A是矩阵。若 x 的长度与 A 的行数相等，则将 x与 A中的各列相对应，绘制多条平面曲线；否则，若 x 的长度与 A的列数相等，则将 x 与 A 中的各行相对应，绘制多条平面曲线。 。
    x的长度必须等于 A 的行数或列数。

  3. plot(x,y,string)

    其中 string 是用 单引号 括起来的字符串，用来指定图形的属性（点、线的形状和颜色）

    线型 点标记 颜色
    -- 实线
    : 虚线
    -. 点划线
    – 间断线
    空白    		 . 点
    o 小圆圈
    x 叉子符
    + 加号
    * 星号
    s 方格
    d 菱形
    ^ 朝上三角
    v 朝下三角
    > 朝右三角
    < 朝左三角
    p 五角星
    h 六角星    		 y 黄色
    m 棕色
    c 青色
    r 红色
    g 绿色
    b 蓝色
    w 白色
    k 黑色

1.2 极坐标作图

polar(theta,r, string)

以 theta 为极角， r 是极径作图，string 与上面的一样（可选）

1.3 对数图

按指数规律变化的数据可用对数坐标表示

  1. semilogx(x,y)

    创建单对数坐标图，x 轴为对数坐标，y轴为线性坐标

  2. semilogy(x,y)

    创建单对数坐标图，x 轴为线性坐标，y轴为对数坐标

  3. loglog(x,y)

    创建双对数坐标图，x 轴、y轴均为对数坐标

  1. 图表

    MATLAB includes a whole family of bar graphs and pie charts
    bar(x) – vertical bar graph
    barh(x) – horizontal bar graph
    bar3(x) – 3-D vertical bar graph
    bar3h(x) – 3-D horizontal bar graph
    pie(x) – pie chart
    pie3(x) – 3-D pie chart

  2. 双y轴图

    将两个二维曲线输出到同一坐标图中

  • plotyy(x1,y1,x2,y2)

  • plotyy(x1,y1,x2,y2,function)

    function是指定的绘图函数，可取 plot, stem, semilogx, semilogy, loglog等

二：图像属性

2.1 添加标题

title(‘text’, ‘Property1’, value1, ‘ Property2’, value2, …)

Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, …

2.2 添加坐标轴标注

xlabel(‘text’)

ylabel(‘text’)

2.3坐标轴控制

axis([xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax])

作用：指定坐标轴的显示范围

其它调用方式：

axis auto 自动模式，使得图形的坐标满足图中的一切元素
axis equal 各坐标轴采用等长刻度
axis square 使绘图区域为正方形
axis on/off 恢复/取消对坐标轴的一切设置
axis manual 以当前的坐标限制图形的绘制（多图时）
… … 更多参见 axis 的联机帮助

2.4绘制多个函数图像

  1. plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2, … ,xn,yn,sn)

    s1，s2,..属性选项，可以省略

  2. hold on

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    hold on
    plot(x1,y1,s1)
    plot(x2,y2,s2)
    ...
    plot(xn,yn,sn)
    hold off

2.5 添加图例

legend(string1,string2, …)

1
2
3
4
5
>> x = 0 : pi/10 : 4*pi;
>> y1 = cos(x); 
>> y2 = sin(x);
>> plot(x,y1,x,y2);
>> legend('cos(x)','sin(x)');

2.6 添加文本

在任何指定的地方添加文本

text(x,y,string) % 该函数需要事先设定放置的位置

gtext(string) % 改函数可以在图像中用鼠标选择放置的位置

2.7划分绘图窗口

subplot(m,n,p)

将一个绘图窗口分割成 m*n 个子区域，并 按行 从左至右 依次编号 ，p 表示第 p 个绘图子区域。

2.8 其他相关命令

三：三维视图

3.1 三维曲线

plot3（x,y,z）

设三维曲线的参数方程为：x=x(t)，y=y(t)，z=z(t)，
plot3 只能绘制参数方程表示的三维曲线
plot3 的用法与 plot 类似

1
2
3
4
5
>> t = 0 : pi/100 : 10*pi;
>> x = sin(t); 
>> y = cos(t); 
>> z = 2*t;
>> plot3(x,y,z);

3.2 三维曲面

  1. 网格生成函数 ：[ X, Y ] = meshgrid(x,y)（）

    meshgrid用于从数组a和b产生网格。生成的网格矩阵A和B大小是相同的。它也可以是更高维的。这里的大小指的是，size()函数的大小，size()函数返回的是一个向量， 那么size(A) = size(B).

    若 x = y, 则可简写为： [ X, Y ] = meshgrid(x)

    [A,B]=Meshgrid(a,b)
    生成size(b)Xsize(a)大小的矩阵A和B。它相当于a从一行重复增加到size(b)行，把b转置成一列再重复增加到size(a)列。

    因此命令等效于：

    1
    `A=ones(size(b))*a;``B=b'*ones(size(a))`

  1. 绘图命令 mesh(X,Y,Z)

绘制由矩阵 X, Y, Z 所确定的曲面网格图

  • 显式方程：z=z(x,y), a=< x >=b, c=< y >=d

    x=a:hx:b; y=c:hy:d;
    [X,Y]=meshgrid(x,y);
    Z=z(X,Y);
    mesh(X,Y,Z)

  • 参数方程：x=x(u,v),y=y(u,v),x=z(u,v) a=< u >=b, c=< v >=d

    u=a:hu:b; y=c:hv:d;
    [U,V]=meshgrid(u,v);
    X=x(U,V); Y=y(U,V); Z=z(U,V);
    mesh(X,Y,Z)

3. meshc,meshz

  1. 空间曲面其它作图命令

    surf(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh

mesh 绘制网格图，surf 绘制表面着色的曲面图

contour(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的等高线

pcolor(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的伪色图（带栅格的二维阴影图）

四：符号画图

符号作图时要注意 使用 单引号！

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