作为一个功能强大的工具软件,Matlab具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面即常方便又高效。 二维图形 一、 plot函数 函数格式:plot(x,y) 其中x和y为坐标向量 函数功能:以向量x、y为轴,绘制曲线。 【例1】 在区间0≤X≤2?内,绘制正弦曲线Y=SIN(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y=sin(x); plot(x,y) 【例2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN(X)和Y2=COS(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2) plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2,x,y3,…)形式,其功能是以公共向量x为X轴,分别以y1,y2,y3,…为Y轴,在同一幅图内绘制出多条曲线。 (一)线型与颜色 格式:plot(x,y1,’cs’,...) 其中c表示颜色, s表示线型。 (二)图形标记 在绘制图形的同时,可以对图形加上一些说明,如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等,将这些操作称为添加图形标记。 title(‘加图形标题'); xlabel('加X轴标记'); ylabel('加Y轴标记'); text(X,Y,'添加文本'); (三)设定坐标轴 用户若对坐标系统不满意,可利用axis命令对其重新设定。 axis([xmin xmax ymin ymax]) 设定最大和最小值 axis (’auto’) 将坐标系统返回到自动缺省状态 axis (’square’) 将当前图形设置为方形 axis (’equal’) 两个坐标因子设成相等 axis (’off’) 关闭坐标系统 axis (’on’) 显示坐标系统 【例4】 在坐标范围0≤X≤2π,-2≤Y≤2内重新绘制正弦曲线,其程序为: x=linspace(0,2*pi,60);生成含有60个数据元素的向量X y=sin(x); plot(x,y); axis ([0 2*pi -2 2]);设定坐标轴范围 (四)加图例 给图形加图例命令为legend。该命令把图例放置在图形空白处,用户还可以通过鼠标移动图例,将其放到希望的位置。 格式:legend('图例说明','图例说明'); (一)subplot(m,n,p) 该命令将当前图形窗口分成m×n个绘图区,即每行n个,共m行,区号按行优先编号,且选定第p个区为当前活动区。 【例6】 在一个图形窗口中同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线,程序为: x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x); z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); eps为系统内部常数 ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); 分成2×2区域且指定1号为活动区 plot(x,y); title('sin(x)'); axis ([0 2*pi -1 1]); subplot(2,2,2); (二)多图形窗口 需要建立多个图形窗口,绘制并保持每一个窗口的图形,可以使用figure命令。 每执行一次figure命令,就创建一个新的图形窗口,该窗口自动为活动窗口,若需要还可以返回该窗口的识别号码,称该号码为句柄。句柄显示在图形窗口的标题栏中,即图形窗口标题。用户可通过句柄激活或关闭某图形窗口,而axis、xlabel、title等许多命令也只对活动窗口有效。 重新绘制上例4个图形,程序变动后如下: x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x); z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); H1=figure; 创建新窗口并返回句柄到变量H1 plot(x,y); 绘制图形并设置有关属性 title('sin(x)'); axis ([0 2*pi -1 1]); H2=figure; 创建第二个窗口并返回句柄到变量H2 plot(x,z); 绘制图形并设置有关属性 title('cos(x)'); (三)hold命令 若在已存在图形窗口中用plot命令继续添加新的图形内容,可使用图形保持命令hold。发出命令hold on后,再执行plot命令,在保持原有图形或曲线的基础上,添加新绘制的图形。 阅读如下程序: x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,'b'); 绘制正弦曲线 hold on; 设置图形保持状态 plot(x,z,'g'); 保持正弦曲线同时绘制余弦曲线 axis ([0 2*pi -1 1]); legend('cos','sin'); hold off 关闭图形保持 三、 函数f(x)曲线 fplot函数则可自适应地对函数进行采样,能更好地反应函数的变化规律。 fplot函数格式:fplot(fname,lims,tol) 其中fname为函数名,以字符串形式出现,lims为变量取值范围,tol为相对允许误差,其其系统默认值为2e-3。 例:fplot(‘sin(x)’,[0 2*pi],’-+’) fplot(‘[sin(x),cos(x)]’,[0 2*pi],1e-3,’·’) 同时绘制正弦、余弦曲线 为绘制f(x)=cos(tan(πx))曲线,可先建立函数文件fct.m,其内容为: function y=fct(x) y=cos(tan(pi*x)); 用fplot函数调用fct.m函数,其命令为: fplot(‘fct’,[0 1],1e-4) 特殊坐标图形 一、 对数坐标图形 (一)loglog(x,y) 双对数坐标 【例7】 绘制y=|1000sin(4x)|+1的双对数坐标图。程序为: x=[0:0.1:2*pi]; y=abs(1000*sin(4*x))+1; loglog(x,y); 双对数坐标绘图命令 (二)单对数坐标 以X轴为对数重新绘制上述曲线,程序为: x=[0:0.01:2*pi] y=abs(1000*sin(4*x))+1 semilogx(x,y); 单对数X轴绘图命令 同样,可以以Y轴为对数重新绘制上述曲线,程序为: x=[0:0.01:2*pi] y=abs(1000*sin(4*x))+1 semilogy(x,y); 单对数Y轴绘图命令 二、 极坐标图 函数polar(theta,rho)用来绘制极坐标图,theta为极坐标角度,rho为极坐标半径 【例8】 绘制sin(2*θ)*cos(2*θ)的极坐标图,程序为: theta=[0:0.01:2*pi]; rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho); 绘制极坐标图命令 title('p
matlab的绘图功能(补充讲义).ppt
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