第5章 数据和函数的可视化

1、01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin()和cos()sin() 和 cos() sin()cos()sin()cos()绘图绘图添加各种添加各种修饰修饰完整图形完整图形数据的准数据的准备备12345678912345678表表5.1 线型、颜色及符号标识符线型、颜色及符号标识符01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin()和cos()sin() 和 cos() sin()cos()sin()cos()表表5.2图形标注用的字符集图形标注用的字符集1.设置坐标轴刻度函数设置坐标轴刻度函数axis坐标轴控

2、制指令axis的用途很多，表5.3列出常用的坐标轴控制命令 -1-0.500.51-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-1-0.500.51-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-2-1.5-1-0.500.511.52-2-1.5-1-0.500.511.52 0.1 0.2 0.3 0.4 0.530210602409027012030015033018000102030405060708090100-2-1.5-1-0.500.511.52笛 卡 尔 直 角 坐 标 中 y=log-10(x)曲 线xy10-210-110010110

3、2-2-1.5-1-0.500.511.52半 对 数 坐 标 中 y=log-10(x)曲 线xy0102030405060708090100-2-1.5-1-0.500.511.52笛 卡 尔 直 角 坐 标 中 y=log-10(x)曲 线xy10-210-1100101102-2-1.5-1-0.500.511.52半 对 数 坐 标 中 y=log-10(x)曲 线xy00.511.522.533.544.5-0.4-0.200.20.40.60.81ty00.511.522.533.54-4-202y=xsinxs=xcosx00.511.522.533.54-4-2020123-

4、1-0.500.510123-1-0.500.510123-1-0.500.510123-1-0.500.5102468101214-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8102468101214-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8102468101214-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81时 间Y y1y2-1-0.500.51-1-0.500.51010203040 x=cos(t)三 维 螺 柱 线y=sin(t)z-2-1012-2-1012-150-100-50050100150-2-1012-2-1012-150-10

5、0-5005010015022zxy=+-505-50505101520253035404550-505-50505101520253035404550n使用函数使用函数view可以设置观察三维图形的视角。具体可以设置观察三维图形的视角。具体调用格式如下：调用格式如下：nview(az,el)：指定方位角和俯仰角的大小。指定方位角和俯仰角的大小。az是方是方位角或水平旋转角，位角或水平旋转角，el是俯仰角。是俯仰角。nView（x,y,z）：）： 指定视点的位置。指定视点的位置。nview(2) ： 选择二维图形视角的默认值，即选择二维图形视角的默认值，即az=0, el=90。(俯视俯视)n

6、 view(3)：选择三维图形视角的默认值，即：选择三维图形视角的默认值，即az=-37.5，el=30。naz,el=view：返回当前的方位角和视角：返回当前的方位角和视角n知识补充：知识补充：n方位角和俯仰角是方位角和俯仰角是视点相对于坐标原点视点相对于坐标原点而而言。言。n方位角为方位角为x-y平面内的平面角平面内的平面角，角度为正时角度为正时表示逆时针方向，角度为负时表示顺时针表示逆时针方向，角度为负时表示顺时针方向方向。n俯仰角为视点对于俯仰角为视点对于x-y平面的角度，平面的角度，当俯仰当俯仰角为角为正时正时位于平面位于平面上部上部，为，为负时负时位于平面位于平面下部下部。010

7、203002040-10010az=-20,el=150204002040-10010az=-37.5,el=300102030-10-50510az=0,el=00102030-10-50510az=-90,el=0123450510Group123450102030Stack010203012345Stack123450510Width = 1.5n面积图与柱状图相似，只不过是将一组数据的面积图与柱状图相似，只不过是将一组数据的相相邻点连接成曲线，然后在曲线与横轴之间填充颜邻点连接成曲线，然后在曲线与横轴之间填充颜色，适合于连续数据的统计显示。色，适合于连续数据的统计显示。面积图使用函面积

8、图使用函数数area绘制，绘制，只适用于二维数组只适用于二维数组，命令格式如下：，命令格式如下：narea(x,y)n说明：说明：x是横坐标，可省略，当是横坐标，可省略，当x省略时则横坐标省略时则横坐标为为1:size(y，1)；ny可以是向量或矩阵可以是向量或矩阵，如果，如果y是向量则绘制的曲线是向量则绘制的曲线和和plot命令相同，命令相同，只是曲线和横轴之间填充了颜只是曲线和横轴之间填充了颜色，色，如果如果y是矩阵则每列向量的数据构成面积叠加是矩阵则每列向量的数据构成面积叠加起来。起来。Stacked Area Plot11.522.533.54024681012Stacked Area

9、 Plot11.522.533.54024681012n饼图饼图适用于显示向量或矩阵中各元素占总和的百适用于显示向量或矩阵中各元素占总和的百分比分比，可以用可以用pie函数绘制二维饼图，命令格式如函数绘制二维饼图，命令格式如下：下：npie( x, explode ,label)n说明：说明：x是向量，用于绘制饼形图，是向量，用于绘制饼形图，elplode是与是与x同长度的向量，同长度的向量，用来决定是否从饼图中分离对应用来决定是否从饼图中分离对应的一部分块的一部分块，非零元素表示该部分需要分离。非零元素表示该部分需要分离。Label是用来标注饼图的字符串数据。是用来标注饼图的字符串数据。n三

10、维饼图使用三维饼图使用pie3函数来绘制，格式与函数来绘制，格式与pie相同。相同。11%33%6%28%22%n直方图又称为频数直方图，直方图又称为频数直方图，适于显示数据集的分适于显示数据集的分布情况并具有统计的功能。布情况并具有统计的功能。绘制直方图的函数是绘制直方图的函数是hist，直方图和柱状图的形状相似但功能不同，直方图和柱状图的形状相似但功能不同，直直方图的横坐标将数据范围划分成若干段，每个柱方图的横坐标将数据范围划分成若干段，每个柱的高度显示该区间内分布的数据个数。的高度显示该区间内分布的数据个数。格式如下：格式如下：n hist (y,n)nN= hist (y,x)n说明：

11、说明：n表示分段的个数，表示分段的个数，n省略时则默认为分成省略时则默认为分成10段段；x是向量，用于指定所分每个数据段的中间是向量，用于指定所分每个数据段的中间值；值；y可以是向量或矩阵，如果是矩阵则按列分段可以是向量或矩阵，如果是矩阵则按列分段；N是每段元素个数，是每段元素个数，N可省略，省略是绘制图形。可省略，省略是绘制图形。n图形窗口是当运行图形窗口是当运行MATLAB绘图函数时自绘图函数时自动生成的，在动生成的，在MATLAB中绘制的所有图形中绘制的所有图形都显示在图形窗口中，默认文件名都显示在图形窗口中，默认文件名为为”Figure 1”。nMATLAB的图形窗口功能非常强大，除了

12、可以显示的图形窗口功能非常强大，除了可以显示绘图函数的结果，还绘图函数的结果，还可以进行交互式绘图可以进行交互式绘图，能实现，能实现图形设置属性、颜色、添加标注等功能。图形设置属性、颜色、添加标注等功能。n1.工具栏工具栏nMATLAB图形窗口有三个工具栏，如图所示图形窗口有三个工具栏，如图所示5.28，包括图形窗口工具栏、照相工具栏和绘图编辑工包括图形窗口工具栏、照相工具栏和绘图编辑工具栏。工具栏可以通过具栏。工具栏可以通过“view”菜单添加。菜单添加。n图形窗口工具栏图形窗口工具栏：主要用于对图形文件和：主要用于对图形文件和图形窗口进行处理，包括打开、保存、打图形窗口进行处理，包括打开、

13、保存、打印文等，在图形窗口中添加图标、颜色条，印文等，在图形窗口中添加图标、颜色条，进行三维图形的旋转等。进行三维图形的旋转等。n照相工具栏：照相工具栏：主要用于设置图形的视角和主要用于设置图形的视角和光照等，可以从不同的视角和光照来观测光照等，可以从不同的视角和光照来观测图形。图形。n绘图编辑工具栏绘图编辑工具栏：主要用于向图形中添加：主要用于向图形中添加文本标注和各种标注对象。文本标注和各种标注对象。n3）View菜单：菜单：用于打开各种工具栏和控制面板用于打开各种工具栏和控制面板nFigure toolbar、Camera toolbar和和Plot edit toolbar菜单项分别打

14、开图形窗口工具栏、照菜单项分别打开图形窗口工具栏、照n相工具栏和图形编辑工具栏。相工具栏和图形编辑工具栏。nFigure palette 是用于浏览图形窗口中的所以图形是用于浏览图形窗口中的所以图形对象。对象。n4）Insert菜单菜单：Insert菜单用于向当前图形窗口菜单用于向当前图形窗口中的所有图形对象中插入各种标注图形，包括中的所有图形对象中插入各种标注图形，包括 “X Label” 、“Y label”、“Z Label”、“title”、“legend”、“colorbar”、“line”、“arrow”、“text arrow”、“double arrow”、“textbox”、

15、“rectangle”、“ellipse”、“axes”和和“light”等，等，几乎所有的标注都可以通过菜单来添加。几乎所有的标注都可以通过菜单来添加。n5）Tools菜单：菜单：Tools 菜单提供了绘图中常用的工具。菜单提供了绘图中常用的工具。nData cursor 是在曲线上使用光标查看各数据点的数据值。是在曲线上使用光标查看各数据点的数据值。nPin to axes 是用来锚定图形标注对象，使图形窗口变化时标注是用来锚定图形标注对象，使图形窗口变化时标注对象相对于坐标轴的位置不变，选择对象相对于坐标轴的位置不变，选择Pin to axes 菜单项，然后菜单项，然后单击需要锚定对象的

16、锚定点，则该点就被锚定。单击需要锚定对象的锚定点，则该点就被锚定。nBasic fitting 提供了基本的拟合关系曲线。图提供了基本的拟合关系曲线。图5.30显示了例显示了例5.26中的数据窗口，在窗口左栏选择中的数据窗口，在窗口左栏选择4th degree ploynomial时，右时，右栏中显示拟合的参数，并且在图形窗口中显示拟合的曲线。栏中显示拟合的参数，并且在图形窗口中显示拟合的曲线。nData statistics 提供了数据统计窗口。图提供了数据统计窗口。图5.31显示了例显示了例4.26的数的数据统计窗口。据统计窗口。nMATLAB生成的图形文件为生成的图形文件为.fig文件格

17、式，如果文件格式，如果需要在其他图形软件中编辑图形文件，需要在其他图形软件中编辑图形文件，n则可以通过对图形文件输出或打印来实现。则可以通过对图形文件输出或打印来实现。n1.图形的打印图形的打印n在在MATLAB 中对图形打印可以通过打印预览窗中对图形打印可以通过打印预览窗口进行设置，口进行设置，可以设置打印到纸或文件，并可以可以设置打印到纸或文件，并可以进行页面设置、打印预览。进行页面设置、打印预览。打开打开page set up窗口窗口可以设置图形尺寸位置、线条格式和文本字体等可以设置图形尺寸位置、线条格式和文本字体等属性以及颜色、坐标轴刻度等；打印效果设置完属性以及颜色、坐标轴刻度等；打

18、印效果设置完成后就可以打开打印窗口，成后就可以打开打印窗口，n在打印窗口中选择在打印窗口中选择“打印到文件打印到文件”复选框，则将复选框，则将图形打印到一个图形打印到一个postscript文件，供将来打印到纸文件，供将来打印到纸上时调用。上时调用。n2.图形的输出图形的输出nMATLAB可以通过导出将图形文件可以通过导出将图形文件导出为特定标准导出为特定标准格式的图像文件格式的图像文件，也可以将图形以不同文件格式复也可以将图形以不同文件格式复制到制到windows剪贴板，供其他程序直接粘贴剪贴板，供其他程序直接粘贴。n1）导出图形文件）导出图形文件 在在MATLAB中导出图形文件使用菜单中导出图形文件使用菜单file export setup，则会打开如图，则会打开如图4.32所示导出设置对话框，所示导出设置对话框，在左侧的在左侧的properties栏中有栏中有4部分设置：部分设置：nSize ：设置图形导出的图像文