Matlab---绘制图像

本文详细介绍了Matlab中的二维和三维图形绘制,包括参数曲线、线型颜色设定、双纵坐标图、图形标注、子图、极坐标图、对数坐标图、三维曲线、三维曲面及各种图形细节处理。通过实例展示了如何绘制各种类型的图形,如条形图、填充图、阶梯图、杆图、瀑布图、饼图、三维条形图、三维杆图等,以及如何进行视点调整和图形裁剪。

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                                                                                       二维绘图

这是以参数形式给出的曲线方程,只要给定参数向量,再分别求出x,y向量即可输出曲线:

>> t=-pi:pi/100:pi;

>> x=t.*cos(3*t);

>> y=t.*sin(t).*sin(t);

>> plot(x,y)


Matlab提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号。这些选项如表所示:

线型

颜色

标记符号

- 实线

b蓝色

.   点

s 方块

: 虚线

g绿色

o 圆圈

d 菱形

-. 点划线

r红色

× 叉号

∨朝下三角符号

-- 双划线

c青色

+ 加号

∧朝上三角符号

 

m品红

* 星号

<朝左三角符号

 

y黄色

 

>朝右三角符号

 

k黑色

 

p 五角星

 

w白色

 

h 六角星

 

例 用不同的线型和颜色在同一坐标内绘制曲线 及其包络线。

>> x=(0:pi/100:2*pi)';

>> y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];

>> y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);

>> x1=(0:12)/2;

>> y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);

>> plot(x,y1,'k:',x,y2,'b--',x1,y3,'rp');

 

在该plot函数中包含了3组绘图参数,第一组用黑色虚线画出两条包络线,第二组用蓝色双划线画出曲线y,第三组用红色五角星离散标出数据点。

4. 双纵坐标函数plotyy

在Matlab中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以使用plotyy函数,它能把具有不同量纲,不同数量级的两个函数绘制在同一个坐标中,有利于图形数据的对比分析。使用格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)

x1,y1对应一条曲线,x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左边的对应x1,y1数据对,右边的对应x2,y2。

绘制图形的辅助操作

在绘制图形时,可以对图形加上一些说明,如图形的名称、坐标轴说明以及图形某一部分的含义等,这些操作称为添加图形标注。有关图形标注函数的调用格式为:

title(’图形名称’) (都放在单引号内)

xlabel(’x轴说明’)

ylabel(’y轴说明’)

text(x,y,’图形说明’)

legend(’图例1’,’图例2’,…)

 坐标控制

在绘制图形时,Matlab可以自动根据要绘制曲线数据的范围选择合适的坐标刻度,使得曲线能够尽可能清晰的显示出来。所以,一般情况下用户不必选择坐标轴的刻度范围。但是,如果用户对坐标不满意,可以利用axis函数对其重新设定。其调用格式为

axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])

如果只给出前四个参数,则按照给出的x、y轴的最小值和最大值选择坐标系范围,绘制出合适的二维曲线。如果给出了全部参数,则绘制出三维图形。

axis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

axis square:产生正方形坐标系(默认为矩形)

axis auto:使用默认设置

axis off:取消坐标轴

axis on :显示坐标轴

还有:给坐标加网格线可以用grid命令来控制,grid on/off命令控制画还是不画网格线,不带参数的grid命令在两种之间进行切换。

图形窗口分割

在实际应用中,经常需要在一个图形窗口中绘制若干个独立的图形,这就需要对图形窗口进行分割。分割后的图形窗口由若干个绘图区组成,每一个绘图区可以建立独立的坐标系并绘制图形。同一图形窗口下的不同图形称为子图。Matlab提供了subplot函数用来将当前窗口分割成若干个绘图区,每个区域代表一个独立的子图,也是一个独立的坐标系,可以通过subplot函数激活某一区,该区为活动区,所发出的绘图命令都是作用于该活动区域。调用格式:

subplot(m,n,p)

该函数把当前窗口分成m×n个绘图区,m行,每行n个绘图区,区号按行优先编号。其中第p个区为当前活动区。每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。


分别以条形图、填充图、阶梯图和杆图形式绘制曲线

x=0:0.35:7;

y=2*exp(-0.5*x);

subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');

title('bar(x,y,''g'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

subplot(2,2,2);fill(x,y,'r');

title('fill(x,y,''r'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

subplot(2,2,3);stairs(x,y,'b');

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