MATLAB中绘图命令介绍

MATLABMATLAB 中绘图命令介绍中绘图命令介绍 本节将介绍本节将介绍 MATLABMATLAB 基本基本 xyxy 平面及平面及 xyzxyz 空间的各项绘图命令 包含一维空间的各项绘图命令 包含一维 曲线及二维曲面的绘制 曲线及二维曲面的绘制 plotplot 是绘制一维曲线的基本函数 但是绘制一维曲线的基本函数 但 在使用此函数之前 我们需先定义曲线上每在使用此函数之前 我们需先定义曲线上每 一点的一点的 x x 及及 y y 座标 座标 下例可画出一条正弦曲线 下例可画出一条正弦曲线 closeclose all all x linspace 0 x linspace 0 2 pi 2 pi 100 100 100100 个点的个点的 x x 坐标坐标 y sin x y sin x 对应的对应的 y y 坐标坐标 plot x y plot x y 小整理 小整理 MATLABMATLAB 基本绘图函数基本绘图函数 plot plot x x 轴和轴和 y y 轴均为线性刻度 轴均为线性刻度 LinearLinear scalescale loglog loglog x x 轴和轴和 y y 轴均为对数刻度 轴均为对数刻度 LogarithmicLogarithmic scalescale semilogx semilogx x x 轴为对数刻度 轴为对数刻度 y y 轴为线性刻度轴为线性刻度 semilogy semilogy x x 轴为线性刻度 轴为线性刻度 y y 轴为对数刻度轴为对数刻度 若要画出多条曲线 只需将座标对依次放入若要画出多条曲线 只需将座标对依次放入 plotplot 函数即可 函数即可 hold on 保持当前图形 以便继续画图到当前坐标窗口保持当前图形 以便继续画图到当前坐标窗口 hold off 释放当前图形窗口释放当前图形窗口 title 图形名称图形名称 都放在单引号内 都放在单引号内 xlabel x 轴说明轴说明 ylabel y 轴说明轴说明 text x y 图形说明图形说明 legend 图例图例 1 图例图例 2 plot x plot x sin x sin x x x cos x cos x 若要改变颜色 在座标对後面加上相关字串即若要改变颜色 在座标对後面加上相关字串即 可 可 plot x plot x sin x sin x c c x x cos x cos x g g 若要同时改变颜色及图线型态 也是在座标对若要同时改变颜色及图线型态 也是在座标对 後面加上相关字串即可 後面加上相关字串即可 plot x plot x sin x sin x co co x x cos x cos x g g 小整理 小整理 plot 绘图函数的叁数字元 颜色元 绘图函数的叁数字元 颜色元 图线型态 图线型态 y 黄色黄色 点点 k 黑色黑色 o 圆圆 w 白色白色 x xb 蓝色蓝色 g 绿色绿色 r 红色红色 实线实线 c 亮青亮青 色色 点线点线 m 锰紫色锰紫色 点虚线点虚线 虚线虚线 plot3 三维曲线作图三维曲线作图 图形完成后 我们可用图形完成后 我们可用 axis xmin xmax ymin ymax 函数来调整图轴的范围 函数来调整图轴的范围 axis 0 6 1 2 1 2 axis 函数的功能丰富 其常用的用法有 函数的功能丰富 其常用的用法有 axis equal 纵横坐标轴采用等长刻度 纵横坐标轴采用等长刻度 axis square 产生正方形坐标系 默认为矩形 产生正方形坐标系 默认为矩形 axis auto 使用默认设置 使用默认设置 axis off 取消坐标轴 取消坐标轴 axis on 显示坐标轴 显示坐标轴 此外 此外 MATLABMATLAB 也可对图形加上各种注解与处也可对图形加上各种注解与处 理 理 xlabel Inputxlabel Input Value Value x x 轴注解轴注解 ylabel Functionylabel Function Value Value y y 轴注解轴注解 title Twotitle Two TrigonometricTrigonometric Functions Functions 图形标题图形标题 legend ylegend y sin x ysin x y cos x cos x 图形注解图形注解 gridgrid on on 显示格线显示格线 我们可用我们可用 subplotsubplot 来同时画出数个小图来同时画出数个小图 形於同一个视窗之中 形於同一个视窗之中 subplot 2 2 1 subplot 2 2 1 plot x plot x sin x sin x subplot 2 2 2 subplot 2 2 2 plot x plot x cos x cos x subplot 2 2 3 subplot 2 2 3 plot x plot x sinh x sinh x subplot 2 2 4 subplot 2 2 4 plot x plot x cosh x cosh x MATLABMATLAB 还有其他各种二维绘图函数 以适合不同的应用 详见下表 还有其他各种二维绘图函数 以适合不同的应用 详见下表 小整理 其他各种二维绘图函数小整理 其他各种二维绘图函数 barbar 长条图长条图 errorbarerrorbar 图形加上误差范围图形加上误差范围 fplotfplot 较精确的函数图形较精确的函数图形 polarpolar 极座标图极座标图 histhist 累计图累计图 roserose 极座标累计图极座标累计图 stairsstairs 阶梯图阶梯图 stemstem 针状图针状图 fillfill 实心图实心图 featherfeather 羽毛图羽毛图 compasscompass 罗盘图罗盘图 quiverquiver 向量场图向量场图 piepie pie3pie3 饼图饼图 技巧 对于变化剧烈的函数 可用技巧 对于变化剧烈的函数 可用 fplot 来进行较精确的绘图来进行较精确的绘图 对符号函数作图可用对符号函数作图可用 ezplot 以下我们针对每个函数举例 以下我们针对每个函数举例 当资料点数量不多时 长条图是很适合的表示方式 当资料点数量不多时 长条图是很适合的表示方式 close all 关闭所有的图形视窗关闭所有的图形视窗 x 1 10 y rand size x bar x y 如果已知资料的误差量 就可用如果已知资料的误差量 就可用 errorbarerrorbar 来表示 下例以单位标准差来做来表示 下例以单位标准差来做 资的误差量 资的误差量 x x linspace 0 2 pi 30 linspace 0 2 pi 30 y y sin x sin x e e std y ones size x std y ones size x errorbar x y e errorbar x y e 对于变化剧烈的函数 可用对于变化剧烈的函数 可用 fplotfplot 来进行较精确的绘图 会对剧烈变化处进来进行较精确的绘图 会对剧烈变化处进 行较密集的取样 如下例 行较密集的取样 如下例 fplot sin 1 x fplot sin 1 x 0 02 0 02 0 2 0 2 0 02 0 02 0 2 0 2 是绘图范围是绘图范围 若要产生极座标图形 可用若要产生极座标图形 可用 polarpolar theta linspace 0 theta linspace 0 2 pi 2 pi r cos 4 theta r cos 4 theta polar theta polar theta r r 对於大量的资料 我们可用对於大量的资料 我们可用 histhist 来显示资来显示资 料的分料的分 情况和统计特性 下面几个命令可情况和统计特性 下面几个命令可 用来验证用来验证 randnrandn 产生的高斯乱数分产生的高斯乱数分 x randn 5000 x randn 5000 1 1 产生产生 50005000 个个 m 0m 0 s 1s 1 的高斯乱数的高斯乱数 hist x 20 hist x 20 2020 代表长条的个数代表长条的个数 rose 和和 hist 很接近 只不过是将资料大小视很接近 只不过是将资料大小视 为角度 资料个数视为距离 并用极座标绘为角度 资料个数视为距离 并用极座标绘 制制 表示 表示 x randn 1000 x randn 1000 1 1 rose x rose x 0510152025 1 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 stairsstairs 可画出阶梯图 可画出阶梯图 x linspace 0 10 50 x linspace 0 10 50 y sin x exp x 3 y sin x exp x 3 stairs x y stairs x y stemsstems 可产生针状图 常被用来绘制数位讯号 可产生针状图 常被用来绘制数位讯号 x linspace 0 10 50 x linspace 0 10 50 y sin x exp x 3 y sin x exp x 3 stem x y stem x y stairsstairs 将资料点视为多边行顶点 并将此多边行涂上颜色 将资料点视为多边行顶点 并将此多边行涂上颜色 x linspace 0 10 50 x linspace 0 10 50 y sin x exp x 3 y sin x exp x 3 fill x y b fill x y b b b 为蓝色为蓝色 featherfeather 将每一个资料点视复数 并以将每一个资料点视复数 并以 箭号画出 箭号画出 theta linspace 0 theta linspace 0 2 pi 2 pi 20 20 z z cos theta i sin theta cos theta i sin theta feather z feather z compasscompass 和和 featherfeather 很接近 只是每个箭号的起点都在圆点 很接近 只是每个箭号的起点都在圆点 theta linspace 0 theta linspace 0 2 pi 2 pi 20 20 z z cos theta i sin theta cos theta i sin theta compass z compass z 1 1 消隐处理消隐处理 例例 比较网图消隐前后的图形比较网图消隐前后的图形 z peaks 50 z peaks 50 subplot 2 1 1 subplot 2 1 1 mesh z mesh z title title 消隐前的网图消隐前的网图 hiddenhidden offoff subplot 2 1 2 subplot 2 1 2 mesh z mesh z title title 消隐后的网图消隐后的网图 hiddenhidden onon colormap 0colormap 0 0 0 1 1 2 2 裁剪处理裁剪处理 利用不定数利用不定数 NaNNaN 的特点的特点 可以对网图进行裁剪处理可以对网图进行裁剪处理 例例 图形裁剪处理图形裁剪处理 P peaks 30 P peaks 30 subplot 2 1 1 subplot 2 1 1 mesh P mesh P title title 裁剪前的网图裁剪前的网图 subplot 2 1 2 subplot 2 1 2 P 20 23 9 15 NaN ones 4 7 P 20 23 9 15 NaN ones 4 7 剪孔剪孔 meshz P meshz P 垂帘网线图垂帘网线图 title title 裁剪后的网图裁剪后的网图 colormap 0colormap 0 0 0 1 1 蓝色网线蓝色网线 注意裁剪时矩阵的对应关系注意裁剪时矩阵的对应关系 即大小一定要相同即大小一定要相同 3 3 三维旋转体的绘制三维旋转体的绘制 为了一些专业用户可以更方便地绘制出三维旋转体为了一些专业用户可以更方便地绘制出三维旋转体 MATLAB 专门专门 提供了提供了 2 个函数个函数 柱面函数柱面函数 cylinder 和球面函数和球面函数 sphere 1 1 柱面图柱面图 柱面图绘制由函数柱面图绘制由函数 cylinder 实现实现 X Y Z cylinder R N 此函数以母线向量此函数以母线向量 R 生成单位柱面生成单位柱面 母线向量母线向量 R 是是 在单位高度里等分刻度上定义的半径向量在单位高度里等分刻度上定义的半径向量 N 为旋转圆周上的分格线的条数为旋转圆周上的分格线的条数 可以用可以用 surf X Y Z 来表示此柱面来表示此柱面 X Y Z cylinder R X Y Z cylinder R 或或 X Y Z cylinder X Y Z cylinder 此形式为默认此形式为默认 N 20N 20 且且 R 1R 1 1 1 例例 柱面函数演示举例柱面函数演示举例 x 0 pi 20 pi 3 x 0 pi 20 pi 3 r 5 cos x r 5 cos x 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 2 1 0 1 2 2 1 0 1 2 z y x a b c cylinder r 30 a b c cylinder r 30 mesh a b c mesh a b c 例例 旋转柱面图旋转柱面图 t 0 pi 12 3 pi r abs exp 0 25 t sin t a b c cylinder r 30 a b c cylinder r 30 mesh a b c mesh a b c colormap 1colormap 1 0 0 0 0 椭球椭球 y 1 0 1 1 x 2 cos asin y 旋转曲面的母线旋转曲面的母线 X Y Z cylinder x 20 形成旋转曲面形成旋转曲面 surf Z Y X 画曲面画曲面 xlabel z ylabel y zlabel x 1 0 5 0 0 5 1 1 0 5