数据可视化处理试验

1、科学计算与数据处理实验报告学 号姓 名实验名称数据可视化处理实验实验目的1、掌握MATLAB中二维曲线图、三维曲线图、三维曲囿图的绘制方法2、掌握MATLAB中常用统计图的绘制方法3、熟悉MATLAB中三维图形常用编辑方法4、了解MATLAB中动画的绘制方法实验方案11V =+/n O2+d/n Q2+711、离散数据可视化实验：绘制离散函数5 一3)1 5 一 9)4的图形，其中自变量的取值范围是(0,16)的整数。y=1./(n-3).A2+1)-1./(n-9).A2+4);plot(n,y,'*')2、一维曲线绘制实验：设计实验演7F验证 plot、subplot、ax

2、is、set、legend >xlabel、ylabel、zlabel、title> text、grid、box、hold、plotyy、fplot 等函数在绘制二维曲线中的功能和使用方法。a)设置三个函数y,z,h均以x作为变量，验证函数 plot,subplot,set,axis,并使用grid on为图形加网格，box on加边框线。b) 设计函数y1=2e-0.5x和y2=cos(4兀税制其曲线，为其添加title(图形名称),label(x轴说明),ylabel(y轴说明),text(x,y,图形说明),legend(图例 1,图例 2, >c)设计函数 y1=0.

3、2e-0.5xcos(4 兀和 y2=2e-0.5xcos(兀,x并在同一坐标内绘制曲线，验证 hold on/off命令的切换。d) 设计函数x=exp(i*t)和y=x;2*x;3*x'在同一坐标中，绘制 3个同心圆，并加坐标控制，并使用grid on加网格线，box on加坐标边框，axis equal使坐标轴米用等刻度。e) 设计函数 y1=0.2e-0.5xcos(4 兀 x和 y2=2e-0.5xcos(兀,x以/、同标度在同一坐标内经制曲线，验证国数 plotyy。f) 设计函数f(x)=cos(tan( ,兀便用用flpot函数绘制其曲线。3、二维曲线绘制实验：设计实验

4、演7F验证plot3、mesh、surf等函数在绘制三维曲线、曲面中的功能和使用方法。a)设计函数 y=sin(t), x=cos(t) , z=(t+1).At.*sin(t).*cos(t),并使用plot3函数绘制这三个函数的曲线。b)设计函数 z-sin(x+sin(y)-x/10;,分别绘制带等局线的一维网格曲面函数meshc和带底座的三维网格曲面函数meshz。并使用函数surf绘制该函数图像4、统计图绘制头验：设计头验演验证面域图(area)、a)设一个数组Y-3,8,9,4,1;6,3,5,2,7;5,4,3,8,6,使用 area(x',Y',0)绘制相应的面

5、域图。直方图(bar、barh、bar3、bar3h)设一个数组 Y-3,7,2,5,1;3,7,521;5,4,1,2,5,在同一个图中分另1J应用 以下函数 bar(x',Y','stacked') bar3h(x',Y','grouped') bar3(x',Y','stacked')、barh(x',Y', 'grouped')画出相应的直方图。b)饼图(pie、pie3)设计一个数组 a=1,1.6,1.2,0.8,2.1,在同一个图中分别应用以下 函数 p

6、ie(a,1 0 1 0 0)、pie3(a,double(a=min(a)画出相应的饼图。c) 散,点图(scatter scatter3、 plotmatrix ): 函数 scatter设计函数 Y = X.A2 + rand(size(X),使用函数 scatter(X, Y)以X中数据为横坐标，以 Y中数据位纵坐标描绘散点图，点的 形状默认使用圈。函数 scatter3设计数组 x=4229042.634230585.024231384.964231773.634233028.584233296.714235869.684236288.29;y=431695.4441585.8 43

7、2745.6 436933.7428734.4431946.3 428705.0 432999.5;z=1.019 1.0231.0111.0221.0201.0221.0221.023;使用函数scatter3(x,y,z),绘制出相应的三围散点图。d) plotmatrix设计函数x=randn(100,2),并使用plotmatrix(x)绘制出相应的散点 图5、三维图形编辑(精细控制)实验：设计实验演示验证用view、rotate >colordef、colormap、shading > light、lighting > material> surfl 等函数

8、对三维图形进行精细控制的方法。a) 使用z=peaks(20);,将颜色填充设为默认色，使用 surfl(z)验证函 数surfl的功能。b) 使用z=peaks(20);,将颜色填充设为默认色，背景设为白色，使用 rotate(h,-2,-2,0,20,2,2,0);验证函数 rotate 的功能。c) 使用z=peaks(10);,使用view(0,40);验证函数 view的功能。6、动画绘制实验：设计实验演示验证 getframe与movie相结合绘制动画的方法。a) 首先设置创建山峰图形数据b) 绘制带光照的表面，限制绘图范围c) 旋转山峰，从1到360度，每一度捕捉一帧d) vie

9、w(-37.5+i,30)从水平-37.5+i度，垂直30度的方向看山峰e)每从一个角度看到一张图像(帧)，就存储到m实验记录f) movie(m)把刚才存到 m 里的图像连续播放一遍。y=17一三1、离散数据可视化实验：绘制离散函数(3) *1 (n-9)44的图形，其中自变量的取值范围是(0,16)的整数。n=1:0.5:16;y=1./(n-3).A2+1)-1./(n-9).A2+4);plot(n,y,'*')2、二维曲线绘制实验：设计实验演示验证plot设置三个函数 y,z,h均以x作为变量，验证函数plot,subplot,set, axis,并使用 grid o

10、n为图形加网格，box on加边框线。x=0:0.1:5;y=sin(x);z=cos(x);h=tan(x);subplot(2,1,1);plot(x,y);subplot(2,1,2);plot(x,z);axis(0 4 0 20);h=plot(x,y);set(h,'color','b');set(gca,'XGrid','on','YGrid','off');set(gca,'color','g');grid onbox on设计函数 y1=2e-0.5

11、x和y2=cos(4兀燎制其曲线，为其添加 title(图形名 称)，label(x轴说明),ylabel(y轴说明)，text(x,y,图形说明),legend(图例 1,图例2,)x=0:pi/100:1*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title('x from 0 to 2pi');xlabel('Variable X');ylabel('Variable Y');text(0.8,1.5,'曲线 y1=2eA-0.5x');text(2.5,1.1,&#

12、39;曲线 y2=cos(4pix)');legend( 'y1' ,' y2')卜J Fiftire 灯_ 100£11.5225335VariablE M设计函数 y1=0.2e-0.5xcos(4兀x流口 y2=2e-0.5xcos(兀x)并在同一坐标内绘 制曲线，验证hold on/off命令的切换。x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold offbox on;%

13、加坐标边框axis equal%坐标轴采用等刻度设计函数y1=0.2e-0.5xcos(4兀x和y2=2e-0.5xcos(兀x)以不同标度在同一坐标内绘制曲线，验证函数plotyy。x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);设计函数f(x)=cos(tan(兀x)使用用flpot函数绘制其曲线。 fplot('cos(tan(pi*x)', 0,1,1e-4)3、三维曲线绘制实验：设计实验演示验证plot3、mesh、surf等函数

14、在绘制三维曲线、曲面中的功能和使用方法。设计函数 y=sin(t) , x=cos(t), z=(t+1).At.*sin(t).*cos(t),并使用 plot3 函 数绘制这三个函数的曲线。t=0:pi/100:10*pi;y=sin(t);x=cos(t);z=(t+1).At.*sin(t).*cos(t);plot3(x,y,z);title('Line in 3-D Space+WEIMAN');xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');grid on;设计函数z=sin(x+sin(y)

15、-x/10;,分别绘制带等高线的三维网格曲面函数 meshc和带底座的三维网格曲面函数meshz。并使用函数surf绘制该函数图像x,y=meshgrid(-7:0.5:7);z=sin(sqrt(x.A4+y.A4)./sqrt(x.A4+y.A4+eps);subplot(2,2,1);mesh(x,y,z);title('mesh(x,y,z)+weiman1')subplot(2,2,2);meshc(x,y,z);title('meshc(x,y,z) +weiman2')subplot(2,2,3);meshz(x,y,z)title('me

16、shz(x,y,z) +weiman3')subplot(2,2,4);surf(x,y,z);title('surf(x,y,z)');4、统计图绘制实验：设计实验演示验证面域图(area)x=-2:2Y=3,8,9,4,1;6,3,5,2,7;5,4,3,8,6%(3*5)的 Y 数组的CS=flipud(cumsum(Y)area(x',Y',0)legend('因素 A','因素 B','因素 C')grid on, colormap('jet')title('area+we

17、iman')In口忙；l + F为 imu二白tn c 国素素 因因0-J Figure Vn. 1tilt 强Zivieri 工”1: Yiftdovjn百口昌期用！直方图(bar、barh、bar3、bar3h)x=-2:2;Y=3,7,2,5,1;3,7,5,2,1;5,4,1,2,5;subplot(2,2,1) bar(x',Y','stacked') title('bar +weiman') xlabel('x'),ylabel('Sigma y'), colormap('jet'

18、;) legend('因素 A','因素 B','因素 C') subplot(2,2,2) bar3h(x',Y','grouped') title(' bar3h +weiman') subplot(2,2,4) bar3(x',Y','stacked') title('bar3 +weiman') subplot(2,2,3) barh(x',Y', 'grouped') title('barh +weim

19、an')j：J Ficurc Bp. 1I 尸冈Zilt Lriir Hix口巾n ii.iliiy 受1 口口口导，A尸产|田分0匕A+w®itr13pl2DS 132 -1 J 1b 3 十十饼图(pie、pie3)a=1,1.6,1.2,0.8,2.1;subplot(1,2,1)pie(a,1 0 1 0 0)axis equaltitle('pie +weiman')legend('因素A','因素B','因素C','因素D','因素E') subplot(1,2,2)p

20、ie3(a,double(a=min(a)colormap(jet)title('pie3 +weiman')legend('因素A','因素B','因素C','因素D','因素E')J Figur f 0目kA/ /角叵Cpi a +-n«insn因素A因素BI-I因素。 国亲L) 国乐Lin先散,点图(scatter、 scatter3、 plotmatrix ) 1.scatter(X,Y)X = 1:10;Y = X.A2 + rand(size(X);scatter(X, Y)s

21、et(gca,'color','y');title(' scatter +weiman')A B c D E 累累天天黄 三因因汇因pi0m -+4WiBiiTian函数 scatters例子：x=4229042.634230585.02 4231384.964231773.634233028.584233296.714235869.68 4236288.29;y=431695.4 441585.8 432745.6 436933.7 428734.4431946.3428705.0 432999.5;z=1.019 1.0231.0111.02

22、21.0201.0221.0221.023;scatter3(x,y,z)set(gca,'color','y');title(' scatter3 +weiman')注：x,y,z必须是等长度的数对(即三个等长的矢量)Plotmatrix 函数 x=randn(100,2) plotmatrix(x)5、三维图形编辑(精细控制)实验：设计实验演示验证用view、rotate>colordef > colormap > shading、 light > lighting > material > surfl 等

23、函数对三 维图形进行精细控制的方法。函数surfl功能z=peaks(20);> > colordef white ;> > colormap jet;> > shading interp;> > surfl(z)title(' surfl +weiman')Figure Nu.函数rotate功能z=peaks(20);subplot(1,2,1);surf(z);title('Default+weiman');subplot(1,2,2);h=surf(z);title('Rotated+weiman&

24、#39;); rotate(h,-2,-2,0,20,2,2,0);函数view功能z=peaks(10);>> subplot(1,2,1);surf(z);title('Default+weiman ');>> subplot(1,2,2);>> subplot(1,2,2);h=surf(z);title('view+weiman ');>> view(0,40);6、动画绘制实验：设计实验演示验证getframe与movie相结合绘制动画的方法。%影片生成例子：旋转一个三维表面绘图X, Y , Z=peaks(50); surfl(X, Y , Z)%创建山峰图形数据 %绘制带光照的表面axis(-10 10 -10 10 -10 10)%限制绘图范围axis vis3d off%三维坐标修正，关闭坐标轴箭头axis equal%等比例显示三维坐标shading interp%加个影子美化colormap(copper)%着色为铜色for i=1:360%旋