数据和函数的可视化

1、 第五章第五章 数据和函数的可视化数据和函数的可视化离散数据和离散函离散数据和离散函数的可视化数的可视化 例：离散函数 n=(-10:10); y=abs(n); plot(n,y,r.,MarkerSize,20) axis equal grid on xlabel(n) ny -10-8-6-4-20246810-2024681012n离散数据和离散函离散数据和离散函数的可视化数的可视化连续函数的可视化 离散点不能很好地表示函数连续性，为了进一步表示离散点之间的函数性状，有两种处理方法。 （1）对区间进行更细的分割，计算更多的点。所需离散点的数量很大，大大增加了计算负担。 （2）在离散采样

2、点的基础上，采用“线性插值”迅速算出离散点间连线上所经过的每个像素，获得“连续”曲线的效果。但除离散点外，所有连线都只是真实曲线的近似。连续函数的可视化 指令名指令名含义和功能含义和功能指令指令名名含义和功能含义和功能area面积图，主要用于表现比例、成分plot基本二维曲线图形命令bar直方图，主要用于统计数据polar以极坐标绘制曲线compass射线图，主要用于方向和速度quiver二维箭头图，主用于场强、流向feather羽毛图，主要用于速度rose频数扇形图，主用于统计hist频数直方图，主要用于统计stairs阶梯图，主用于采样数据pie二维饼图，统计数据极坐标形式stem二维杆图

3、，主用于离散数据连续函数的可视化 MATLAB提供的二维图形绘制命令例：x = linspace(-2*pi,2*pi,40); stairs(x,sin(x)连续函数的可视化二维曲线绘 制的基本命令plot 基本调用格式：plot(x, y,s) x,y是长度相同的一维数组，分别指定采样点的横、纵坐标。 s是字符串，用来指定“离散点形离散点形”或/和“连连续线形续线形”，还可指定点线色彩点线色彩。默认“蓝色细实线”。 plot的属性可控调用格式 调用格式： plot(x, y, PropertyName, PropertyValue,) Note: 运用PropertyName和Proper

4、tyValue可以对“线”对象的属性进行设置。 MATLAB出于使用频率和方便考虑，采用s字符串方式设置点形线型及几种常用色彩。 含义含义属性名属性名属性值属性值说明说明点、线色彩Colorvr,vg,vb，RGB三元组中每个元素可在0，1取任意值最常用色彩可通过色彩表中的字母表示线型LineStyle四种线型见表可通过s设置。细实线为默认线型线宽线宽LineWidth正实数默认线宽为0.5数据点形Marker14种点型见表可通过s设置点的大小点的大小MarkerSize正实数默认大小为0.6点边界色彩MarkerEdgeColorvr,vg,vb，RGB三元组中每个元素可在0，1取任意值点域

5、色彩MarkerFaceColorvr,vg,vb，RGB三元组中每个元素可在0，1取任意值plot的属性可控调用格式Plot绘制命令符符 号号含含 义义符符 号号含含 义义符符 号号含含 义义d菱形符 diamondx叉字符朝上三角符h六角星符hexagram朝右三角符p五角星符pentagram+十字符v朝下三角符s方块符square*米字符离散数据点形允许设置值 Plot绘制命令符符 号号含含 义义符符 号号含含 义义-细实线-.点划线:虚点线-虚划线符号符号bgrcmykw含义含义蓝绿红青品红黄黑白连续线形允许设置值连续线形允许设置值点线色彩允许设置值点线色彩允许设置值plot的衍生调

6、用格式 多三元组绘制多条曲线 plot(X1,Y1,S1,X2,Y2,S2, Xn, Yn, Sn) Note: 该命令输入量由多个“三元组” (Xn, Yn, Sn)组成，工作方式与plot(x, y,s)完全相同。 单输入量绘线 plot(Y) 当Y是一维数组时，以该数组的下标下标为横坐标、Y为纵坐标绘制一条曲线； 当Y是二维数组时，以该数组的“行下标”为横坐标、Y为纵坐标绘制“列数列数”条曲线；plot的衍生调用格式 绘制多条曲线 plot(X,Y,S) 当X，Y均为（m n）数组时，将绘制出n条曲线。每条曲线几何位置由X，Y对应的列确定。 当X，Y中有一个是一级数组时，且该数组长度与另

7、一个输入量的“行”或“列”数相等，将绘制出“列数”（或“行数”）条曲线。plot的衍生调用格式坐标控制和图形标识 1.坐标轴的控制axis off 取消轴背景axis on 使用轴背景axis equal 纵、横轴采用等长刻度坐标控制和图形标识 2.分格线和坐标轴grid 是否画分格线的双向切换命令（使当前分格线状态翻转）grid on 画出分格线grid off 不画分格线不画分格线是默认设置。分格线的疏密取决于坐标刻度。如想改变疏密，必须先定义坐标刻度。坐标控制和图形标识3.图形标识命令 title(s) 书写图名 xlabel(s) 横坐标轴名 ylabel(s) 纵坐标轴名 legen

8、d(s1,s2,)分别将字符串1、字符串2标注到图中，每个字符串对应的图标为画图时的图标 text(xt,yt,s) 在图面（xt,yt）坐标处书写字符注释 Note: legend所画图例的默认位置在图形窗的右上角。如果要通过命令改变图例的位置，可以通过相应的属性进行控制。 例：legend(S1,S2,Location,SouthEast)将把图例设置在图形的右下角。坐标控制和图形标识 例： 01234567-0.4-0.200.20.40.60.81 stem stairs坐标控制和图形标识图形窗口的分割 subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成mn个绘图区，且选定第P个区

9、为当前活动区。每个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。 clf t=(0:pi/50:2*pi); k=0.4:0.1:1; Y=cos(t)*k; subplot(1,2,1),plot(t,Y,LineWidth,1.5) title(By plot(t,Y),xlabel(t) subplot(1,2,2),plot(Y,LineWidth,1.5) title(By plot(Y),xlabel(row subscript of Y) 坐标控制和图形标识 02468-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81By plot(t,Y)t050100150-1-0.8

10、-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81By plot(Y)row subscript of Y坐标控制和图形标识 clf;t=0:pi/50:2*pi; y=sin(t); plot(t,y) axis(0,2*pi,-1.2,1.2) text(pi/2,1,fontsize16leftarrowitsin(t)fontname隶书隶书极大值极大值) title(y=sin(t) xlabel(t) ylabel(y) 坐标控制和图形标识 0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(t)极大值y=sin(t)ty坐标控制和图形标识多次叠

11、绘 在实际应用中，还会遇到在已经存在的图上再绘制一条或多条曲线的情况。为此，MATLAB提供以下命令： hold on 使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的新曲线 hold off 使当前轴及图形不再具备不被刷新的性质 hold 当前图形是否具备刷新性质的双向切换开关双纵坐标图 把同一自变量的两个不同量纲、不同数量级的函数量的变化绘制在同一张图上。如希望在同一张图上表现温度、湿度随时间的变化。为了满足这种需求，MATLAB提供了以下指令： plotyy(X1,Y1,X2,Y2) 以左、右不同纵轴绘制X1-Y1、X2-Y2两条曲线。 plotyy(X1,Y1,X2,Y2,FUN1,

12、FUN2) 以左、右不同纵轴绘制X1-Y1、X2-Y2绘制成FUN1、FUN2指定的不同形式的两条曲线。 FUN1、FUN2可以是MATLAB中所有接收X-Y数据对的二维绘图命令。a=plotyy(x,y,x,s,stem,plot);双纵坐标图 例：a=plotyy(x,y,x,s,stem,plot);00.511.522.533.54-505y=xsinxs=0 xxsinxdx被积函数 y=xsinxx00.511.522.533.54024s=0 xxsinxdx双纵坐标图 三维线图命令plot3 plot3(X,Y,Z,s) 用s指定的点形线型色彩绘制曲线 plot3(X1,Y1,Z1,s1,X2,Y2,Z2,s2) 用s1、s2指定的点形线型色彩绘制多类曲线三维曲线 例： t=(0:0.02:2)*pi; x=sin(t);y=co