二维图绘制_Matlab-plot.doc

5.1 一般画函数或方程式之图形，都是先标上几个图形上的点，进而再将点连接即为函数图形，其点愈多图形越平滑。MATLAB在简易2维画图(plot)，也是相同做法，必须先点出 x 和 y 坐标(离散数据)，再将这些点连接，语法如下： 若取图形上n个点，则x=(x1,x2,xn), y=(y1,y2,yn)plot(x,y) % x为图形上之x坐标向量，y为其对应的y坐标向量Review：快速产生一维A数组数据方法有二1) 利用 V=a : b : c 即以 a 起始，间格为 b ，至 c 结束。(若后面间格位坐落在 c，则不包含)。2) X=linspace(a , b , n) %a代表起始点，b代表终点，n代表所取点的个数。例1：绘y=sin(x)图，x=02，依序分别取 5，10，100个资料点个别画出。 x5= linspace(0,2*pi,5); %在 0 到2 间，等分取 5 个点 y5 = sin(x5); %计算 x 的正弦函数值 plot(x5,y5); %进行二维平面描点作图 figure; % 开新画图窗口 x10= linspace(0,2*pi,10); %在 0 到2 间，等分取 10 个点 y10 = sin(x10); %计算 x 的正弦函数值 plot(x10,y10); figure; % 开新画图窗口 x100= linspace(0,2*pi,100); %在 0 到2 间，等分取 100 个点 y1000 = sin(x10); %计算 x 的正弦函数值 plot(x100,y100); plot(x, sin(x), x, cos(x) %进行多条曲线作图，输入依序为各曲线的x，%y值提示： figure % 开另一窗口绘图5.2 快速方程式画图(fplot，ezplot)5.2.1 fplot：单纯画方程式图形，图形上之(x,y)坐标值会自动取，但必须输入x坐标的范围，其指令如下： fplot(函式,xmin,xmax,ymin,ymax) %绘出函式图形，x轴的范围取xmin到%xmax，y轴的范围取ymin到ymax例1：绘出图形 fplot(x-cos(x3)-sin(2*x2),-3,3) %绘出图形5.2.2 ezplot：类似fplot，可以绘出y=f(x)显函数，也可绘出f(x，y)=0隐函数以及参数式。指令如下： ezplot(函式) ezplot(函式,xmin,xmax,ymin,ymax) % 绘出函式图形，x轴的范围取xmin% 到xmax ezplot(x参数式,y参数式,tmin, tmax) % 绘出参数式图形，t范围取tmin % 到tmax例1：利用 ezplot 绘出f(x)=x2 ezplot(x2)提示：在 内不需要写成先前x.2元素对元素的形式，方程式直接像打计算器操作一样。例2：利用 ezplot 绘出 f(x,y)=x2-y=0 ezplot(x2-y,-6 6 -2 8) % 绘出，若不设x或y范围，则为预% 设的例3：利用 ezplot 绘出参数式，t取0范围的图形。 ezplot(cos(2*t),sin(6*t),0,pi) %绘，t取0-随堂考：Q1.绘出 f(x)=，x范围为-1010，并且标明x坐标、y坐标、网格。Q2.绘出 ，x范围为-1010，并且标明x坐标、y坐标、网格。- 5.3 绘图控制指令基本二维绘图指令 指令说明plotX轴和Y轴均为线性刻度semilogxX轴为对数刻度，Y轴为线性刻度semilogyX轴为线性刻度，Y轴为对数刻度例1：绘，其中数据点在110之间，y坐标为对数刻度。 x = linspace(1,10); y=exp(x); semilogy(x,y); %使y轴为对数刻度，并作图，y值为 -随堂考：Q1.绘出 y=cos(x) ，利用 linspace 做出数据点x在-66，共50点。Q2. 承Q1. 同上做法 一起绘出 y=cos(x) 与 y=e-x在同画图区。-5.4 图形控制：plot 指令除了接受x 及y 坐标外，还可接受一个字符串输入，用以控制曲线的颜色、格式及线标，其使用语法如下：plot(x, y, CLM)其中C 代表曲线的颜色（Colors），L 代表曲线的格式（Line Styles），M代表曲线所用的线标（Markers）。颜格标 solid linedash linedot linedash-dot line例1：绘 y=sin(x)，其中资料点x在 04间，间格为0.5，并且取线为黑色虚线，数据点用x标明。 x = 0:0.5:4*pi; % x 向量的起始与结束元素为 0 及 4， 0.5% 为各元素相差值 y = sin(x); plot(x,y,k:x) % 其中k代表黑色，：代表点线，而% x则指定菱形为曲线的线标5.5 建立子图形(subplot)：若要在同一个窗口画出多个子图形即用subplot(m,n,a)和plot，表示将窗口划分为mxn个区域，plot(x,y)即画所给图形在第a个区域。例1：一窗口多张图，利用subplot依序绘出。 四个函式。 x = 0:0.1:4*pi; subplot(2, 2, 1); plot(x, sin(x); % 一个窗口分割成4个图形，此为左上角图形 subplot(2, 2, 2); plot(x, sin(2*x); % 此为右上角图形 subplot(2, 2, 3); plot(x, sin(4*x); % 为左下角图形 subplot(2, 2, 4); plot(x, sin(8*x); % 此为右下角图形subplot(2,2,2)subplot(2,2,1)subplot(2,2,3)subplot(2,2,4)-随堂考：Q1.利用 subplot 依序绘出 y=sin(x)，y=cos(x)，y=sin(x)- cos(x)，y=cos(x)- sin(x)，其中所有图的x点坐标皆为-33(间格为0.1)。-5.6 加入说明文字，网格例1：利用subplot只要一画图区域，并在此画图区绘上两函式，分别，并写上x轴、y轴，并在图上方标示 两个Function。 subplot(1,1,1); x = 0:0.1:2*pi; y1 = sin(x); y2 = exp(-x); plot(x, y1, -*, x, y2, :o); xlabel(radian); %写出x坐标标示 ylabel(sine value); %写出y坐标标示 title(y=sinx and y=e-x); %写出此图形代表标题 legend(sin(x),e-x); grid on %绘上网格提示：若要标示上标，要用框起，例 ex e-x5.7 极坐标与三度空间画图： polar(theta, r) % 输入theta、r值，绘出极坐标 plot3(x, y, z) % 输入x, y, z数据，绘出3D曲线图 surf(x, y, z) % 输入x, y, z数据，绘出3D曲面图例1：绘极坐标图 theta = linspace(0, 2*pi); r = cos(4*theta); polar(theta, r); %极坐标绘图例2：绘出，x, y范围在-22之间，试用 plot3与 surf 比较两者差异。提示：meshgrid(x, y) %做出 x, y坐标所交集的网格点坐标 x, y = meshgrid(-2:0.1:2); z = y.*exp(-x.2-y.2); plot3(x, y, z); figure surf(x, y, z);3D曲线图这边教的是如何绘制空间中曲线。ezplot3(x,y,z) % 绘 x = x(t), y = y(t), and z = z(t) 0 t t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t)例2： ezplot3(cos(2*pi*t), sin(2*pi*t), t, 0, 6)3D网格图和曲面图mesh(x, y, z) % x: 函数图形上x坐标 y: 函数图形上y坐标 z: 函数图形上z坐标surf(x, y, z) % x:函数图形上x坐标 y:函数图形上y坐标 z:函数图形上z坐标例1：设绘此图 xx yy=meshgrid(-2:0.25:2,-3:0.25:3); %meshgrid(x坐标点, y坐标点)做网格语法 % xx: x坐标 yy: y坐标 plot(xx,yy,b.); % 显示网格点之分布 z=(36-9*xx.2-4*yy.2).0.5)/3; %计算每个网格点之Z值，切记要加. 为矩% 阵计算 mesh(xx,yy,z) surf(xx,yy,z) %另一3D画图例2：设绘此图 xx yy=meshgrid(-4:0.5:4,-4:0.5:4); z=yy.2-xx.2; surf(xx,yy,z)例3：设绘此f(x,y)以及计算图形体积(体积下一章说明)。 xx yy=meshgrid(0:0.5:4,0:0.5:8); z=(64-8*xx+yy.2)/16; surf(xx,yy,z)(可在窗口调整)5.8 其它表示三维之图形展现 ezsurf(方程式) % 快速绘出之图形 ezsurfc(方程式, n) %快速绘出之图形，并含等值线 % n：表示所取之网格数() contour(X,Y,Z) % 必须先有网格点之X,Y,Z坐标，才能绘等值线例1：绘出图形利用ezsurf，并用ezsurfc与contour绘出等值线。 ezsurf(x*exp(-x2-y2) ezsurfc(x*exp(-x2-y2),50) xx yy=meshgrid(-3:0.1:3,-3:0.1:3); z=xx.*exp(-x.2-y.2); contour(xx,yy,z) % 轮廓图-随堂考：Q1. 绘出，x与y坐标之间格都取0.2。(利用surf)Q2. 绘出图形-ab, 是a作为矩阵整体b次方，即a*a*a.*aa.b,是a中每个元素b次方，形成的新矩阵a.*b a，b两数组必须有相同 的行和列两数组相应元素相乘数组乘方(.) 元素对元素的幂title(The num2str(iter) th generation, FontName,Times New Roman,FontSize,10);xlabel($x_1$,Interpreter,LaTex,FontName,Times New Roman,FontSize,10);ylabel($x_2$,Interpre