MATLAB第五讲

1、5.1 其他二维图形绘制命令其他二维图形绘制命令5.2 其他三维图形绘制命令其他三维图形绘制命令5.3 句柄图形绘制技术句柄图形绘制技术5.4 图形可视编辑工具图形可视编辑工具5.5 视角变换与三视图视角变换与三视图5.6 图像文件的读写与显示图像文件的读写与显示5.7 MATLAB 图形输出技术图形输出技术5.8 例子与习题例子与习题首先介绍首先介绍 ezplot 函数，下表中函数，下表中f, x, y 为函数或表达式为函数或表达式ezplot(f)画函数画函数f = f(x)，区间为，区间为-2*pix2*pi或函数或函数f(x,y)=0，区间为，区间为-2*pix,y2*piezplot

2、(f, a, b)同上，区间为同上，区间为 a, bezplot(f, xmin, xmax, ymin, ymax)画函数画函数f(x,y)=0，区间为，区间为xminxxmax及及 yminyymaxezplot(x,y)画曲线画曲线 x=x(t), y=y(t), 区间为区间为 0 t 2*piezplot(x,y,tmin, tmax) 画曲线画曲线 x=x(t), y=y(t), 区间为区间为 tmin t x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2); z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); surf(x,y,z)-4-2024-2-10

3、12-1-0.500.511.5同时观察同时观察 colorbar, hidden on, hidden off 的影响的影响三维表面着色三维表面着色 shading 三种选择三种选择 faceted, flat 和和 interp光照点位置光照点位置 light( Position, x, y, z)， 对应用对应用 surf 的的另一个版本另一个版本 surfl色调方案色调方案 colormap(MAP)，其中，其中 MAP 是一个是一个 nX3 的矩的矩阵，三列对应阵，三列对应 R, G, B， 预定义的色调方案有预定义的色调方案有 hot, cool, copper, pink, gr

4、ay, bone, prism, flag局部图形剪切：将要剪切的部分用数值局部图形剪切：将要剪切的部分用数值 NaN 代替。代替。例子：例子：x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2);z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); surfl(x,y,z)light(pos,-3 2 1.5)；shading flat;例子：例子：x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2);z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); surfl(x,y,z)light(pos,-3 2 1.5)；shading flat; c

5、olormap(hot);等高线等高线 contour(x, y, z, n) 或或 contour3(x, y, z, n)x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2);z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); surfl(x,y,z)subplot(121); contour(x, y, z, 50), subplot(122), contour3(x, y, z, 50);-202-2-1.5-1-0.500.511.52-202-202-1-0.500.511.5瀑布式曲面瀑布式曲面 waterfall(x, y, z )x,y=meshgri

6、d(-3:0.1:3,-2:0.1:2);z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); waterfall(x, y, z)-4-2024-2-1012-1-0.500.511.5MATLAB中大部分绘图命令会返回一个句柄，它代表所绘制中大部分绘图命令会返回一个句柄，它代表所绘制图形对象，如：坐标轴、线条、文字等，然后可以用图形对象，如：坐标轴、线条、文字等，然后可以用 set, get 命令来设置或获得该图形对象的有关属性，代表了面向对象命令来设置或获得该图形对象的有关属性，代表了面向对象编程的思想。编程的思想。MATLAB中图形对象层次关系如下图所示。中图形对象层次关系

7、如下图所示。linetextsurfaceim agelightpatchrectangleaxesuicontroluim enuuicontextm enufigureroot用下面命令格式来设置或获得有关属性值用下面命令格式来设置或获得有关属性值set(H, PropertyName, PropertyValue, )PropertyValue = get(H, PropertyName) 如下述命令如下述命令 h=figure; get(h); MATLAB将列出当前图形窗口一系列的属性名称将列出当前图形窗口一系列的属性名称 如下述命令如下述命令 h=axes; get(h); MAT

8、LAB将列出当前坐标轴一系列的属性名称将列出当前坐标轴一系列的属性名称 如下述命令如下述命令 t=0:0.1:2*pi; y=sin(t); h=plot(t,y); get(h) MATLAB将列出当前线条一系列的属性名称将列出当前线条一系列的属性名称 命令命令 set(h) 列出图形对象列出图形对象 h 的所有属性及取值的所有属性及取值常用的通用对象属性常用的通用对象属性属性名属性名意义意义可选值或类型可选值或类型Childern本对象所有下级子对象的句柄本对象所有下级子对象的句柄向量向量Parent本对象上级对象的句柄本对象上级对象的句柄父对象句柄父对象句柄CreateFcn这类对象建立

9、时自动调用的函数名这类对象建立时自动调用的函数名字符串字符串DeleteFcn这类对象消除时自动调用的函数名这类对象消除时自动调用的函数名字符串字符串Interruptible其他回调函数执行时本回调函数是否其他回调函数执行时本回调函数是否中断中断on，offSelected用标号表示是否此对象被选中用标号表示是否此对象被选中on，offTag对象的标签对象的标签字符串字符串Type对象的类型对象的类型字符串字符串UserData附加给此对象的数据附加给此对象的数据任意任意Visible本对象是否可见本对象是否可见on，off常用的坐标轴对象属性常用的坐标轴对象属性属性名属性名意义意义可选值或

10、类型可选值或类型Box是否需要坐标轴上的方框是否需要坐标轴上的方框on，offColorOrder设置多条曲线的颜色顺序设置多条曲线的颜色顺序nX3的矩阵的矩阵GridLineStyle 网格线类型网格线类型:等等NextPlot坐标轴图形的更新方式坐标轴图形的更新方式replace, addTitle坐标轴标题的句柄坐标轴标题的句柄由函数由函数 title 设定设定XLabelX轴标注的句柄轴标注的句柄由函数由函数 xlabel 设定设定XDirX轴方向轴方向normal, revXGridX轴是否加网格线轴是否加网格线on，offXLimX轴上下限轴上下限xmin, xmaxXScaleX

11、轴刻度类型轴刻度类型linear, logXTickX轴上标尺点值的向量轴上标尺点值的向量on，off同时，同时，Xlabel, X. 等属性还有对应等属性还有对应Y轴、轴、Z轴的同样的属性轴的同样的属性常用的文字对象属性常用的文字对象属性属性名属性名意义意义可选值或类型可选值或类型Color字符的颜色字符的颜色1 X 3 的颜色向量的颜色向量FontAngle字体倾斜形式字体倾斜形式normal, italicFontName字体的名称字体的名称Times New Roman, Courier 等等FontSize字号大小字号大小实数实数FontWeight字体是否加黑字体是否加黑light

12、, normal, demi, boldHorizontalAlignment文字的水平对齐方式文字的水平对齐方式left, center, rightFontUnits字体大小的单位字体大小的单位points, inches, centmeters, pixels, normalizedRotation字体旋转的角度字体旋转的角度实数实数Editing是否允许交互式修改是否允许交互式修改on, offString字符串字符串字符串字符串Interpreter是否允许是否允许TEX格式格式tex, none常用的线条对象属性常用的线条对象属性属性名属性名意义意义可选值或类型可选值或类型Colo

13、r颜色颜色1 X 3 的颜色向量的颜色向量LineStyle曲线的类型曲线的类型见介绍见介绍 plot 函数的表函数的表LineWidth曲线的线宽曲线的线宽缺省值缺省值 0.5Marker曲线上的标号类型曲线上的标号类型见介绍见介绍 plot 函数的表函数的表MarkerSize 表号的大小表号的大小缺省值缺省值 6XDataX轴数据轴数据向量或矩阵向量或矩阵 clf; t=0:0.4:2*pi; hc=plot(t, sin(t), -pentagram); ht=gtext( This is the original text); y1=get(hc, YData); set(hc, M

14、arkerSize, 20, LineStyle,-.,Color,k,YDaa, 2*y1); set(hc, MarkerSize, 20, LineStyle,-.,Color,k,YData, 2*y1); set(ht, String, Udated Text, FontSize, 20, Rotation, 10);0123456-2-1.5-1-0.500.511.52Udated Text0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 This is the original text前面说的图形对象的属性设置或修改也可以用图形界面前面说的图形对

15、象的属性设置或修改也可以用图形界面 GUI 的形式来方便地进行。可以从图形窗口的的形式来方便地进行。可以从图形窗口的 EDIT 菜单菜单下或用命令下或用命令 protedit 来激活图形可视编辑窗口。来激活图形可视编辑窗口。三维图形绘制中的视角定义三维图形绘制中的视角定义 方位角 仰角轴x轴y轴z视点MATLAB提供了一个函数提供了一个函数 view 来改变来改变 和和 的值，的值，设置视角数据设置视角数据 view(az, el) ， view(az, el)， view(T)获得视角数据获得视角数据az, el= view, az, el=view(3), T=viewx,y=meshgr

16、id(-3:0.1:3,-2:0.1:2); z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y); subplot(121),surf(x,y,z);a,b=view; subplot(122),surf(x,y,z);view(-a,b);-505-202-1012-505-202-1012根据视角的不同，根据视角的不同，MATLAB 可以画出类似于机械制图中常用的三视图。可以画出类似于机械制图中常用的三视图。x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2); z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y);subplot(221),surf(x,y

17、,z),shading flat, axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(0,90),title(view(0,90)subplot(222),mesh(x,y,z),axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(90,0),title(view(90,0)subplot(223),mesh(x,y,z),axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(0,0),title(view(0,0)subplot(224),mesh(x,y,z),axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);title(normal viewpoint) -202

18、-2-1012view(0,90)-202-0.500.511.5view(90,0)-202-0.500.511.5view(0,0)-202-202-0.500.511.5normal viewpoint用用 surf 将得到更光滑的图形。将得到更光滑的图形。x,y=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2); z=(x.2-2*x).*exp(-x.2-y.2-x.*y);subplot(221),surf(x,y,z),shading interp, axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(0,90),title(view(0,90)subplot(22

19、2),surf(x,y,z),shading interp,axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(90,0),title(view(90,0)subplot(223),surf(x,y,z), shading interp,axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);view(0,0),title(view(0,0)subplot(224),surf(x,y,z), shading interp,axis(-3 3 -2 2 -0.7 1.5);title(normal viewpoint) -202-2-1012view(0,90)-202-0.500.511.5

20、view(90,0)-202-0.500.511.5view(0,0)-202-202-0.500.511.5normal viewpointMATLAB 提供了一组图像读写和显示功能的函数提供了一组图像读写和显示功能的函数imread读入图像数据读入图像数据imwrite 向文件写图像数据向文件写图像数据imfinfo显示图像文件信息显示图像文件信息image显示图像显示图像除了上述几个基本函数外，除了上述几个基本函数外，MATLAB 还提供了一个图像处还提供了一个图像处理工具箱，包含了大量的图像处理函数理工具箱，包含了大量的图像处理函数支持的图像格式有：支持的图像格式有：bmp, jpg, hdf, pcx, png, tiff, xwd 等等MATLAB 提供了一组图像读写和显示功能的函数提供了一组