第三章 绘图与图形

目录：

1.2D绘图基础

2.更多 2D绘图选项题

3.坐标轴命令

4.在同一图象中显示多个函数

5.添加图例

6.设置颜色

7.设置坐标比例

8.子图

9.图象重叠和linspace命令

10.极坐标和对数图象

11.离散数据绘图

12.等高线图

13.三维图象

1.2D绘图基础

MATLAB 中绘图包含下面三个步骤：

1. 定义函数
2. 指定要绘制的函数图形的值范围
3. 调用 MATLAB 的 plot(x, y)函数

x = [0:0.01:10];

y = cos(x);

plot(x, y)

2.更多 2D绘图选项题

plot(x, y), xlabel(‘x’), ylabel(‘cos(x)’) title(‘hhh’);//配置横轴坐标轴标签和标

MATLAB 正确的方法是在乘号（）前带上一个圆句点句（.*），不明白？让我演示

一遍正确的输入方法：

t = [0:0.02:4];

f = exp(-2*t).sin(t);//两个关于未知数函数相乘用 .

3.坐标轴命令

plot(x,y), grid on, axis equal //坐标轴方格与曲线坐标轴宽度配置（附：axis auto(自动选择））

例：plot(x,y), axis([0 5 -1 1])

4.在同一图象中显示多个函数

t = [0:0.01:5];

f = exp(-t);

g = exp(-2*t);

plot(t,f,t,g,‘–’)//绘制两条曲线

MATLAB 在图象中可以使用四种基本线条风格。它们——放在 plot 中用来表示线条风格字符串后面——是：

1. 实线 ‘-’

2.虚线 ‘–’

3.虚点线 ‘-.’

4.点线 ‘:’

plot(t,f,‘:’,t,g,‘–’);//配置f函数和g函数线条

5.添加图例

plot(x,y,x,z), legend(‘sinh(x)’,‘cosh(x)’)//配置图例

6.设置颜色

plot(x,y,‘r’,x,z,‘b’)；//配置y函数和z函数颜色

plot(x,y,‘r’,x,z,‘b–’)；//颜色线条同时配置

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7.设置坐标比例

sin 函数平方的正确方法是使用数组相乘记号，即使用 A.^B 表示 AB。

x = [0:0.01:5];

例：y = sin(5*x).^2;

plot(x,y), axis([0 5 -1 1]);//绘图时设置x范围0到5，y范围-1到1

8.子图

subplot(1,2,1)；//创建的图有 1 行 2 个窗格块（1行 2 列）,接下来特定的图象将显示在第一个窗格块中

subplot(1,2,2);//创建的图有 1 行 2 个窗格块（1行 2 列）,接下来特定的图象将显示在第二个窗格块中

9.图象重叠和linspace命令

回到我们的困境，我们要在一个图形上绘制 cos(x)的同时再绘上 sin(x)。可以通过下面的命令序列做到：

x = linspace(0,2*pi,n);//MATLAB 会在 a 到 b 间取出均匀分布的 n(未标明为100)个点（或行向量）

plot(x, cos(x)),axis([0 2*pi -1 1])

hold on

plot(x, sin(x)), axis ([0 2*pi -1 1])

10.极坐标和对数图象

a = 2;

theta = [0:pi/90:2*pi];

r = a*theta;

polar(theta,r), title(‘阿基米德螺线’);产生极坐标并添加标题

polar(theta,r,‘r-.’);//练色虚点线绘制曲线

loglog(x,y);//绘制对数图像

11.离散数据绘图

x = [1:5];

y = [50,98,75,80,98];

plot(x,y,‘o’,x,y),set(gca,‘XTicklabel’,[‘001’; ‘002’;‘003’;‘004’;‘005’]), …

set(gca,‘XTick’,[1:5]),axis([1 5 0 100]),xlabel(‘学生’),ylabel(‘期末成绩’),title(‘2005 年 12 月期末考试’)

bar(x,y), xlabel(‘学生’),ylabel(‘分数’), title(‘期末测试’);//二维条形图绘制

我们还可以自由地选择标记的样式，包括方块(s)、菱形(d)、五角星§、圆圈(o)、叉号(x)、星号(*)和点号(.)

stem(t,f),xlabel(‘时间(秒)’),ylabel(‘弹簧响应’);针头图绘制

举例：stem(t,f,‘–dg’,‘fill’),xlabel(‘时间(秒)’),ylabel(‘弹簧响应’)

12.等高线图

[x,y] = meshgrid(-5:0.1:5, -3:0.1:3);//配置x，y范围

z = x.^2 + y.^2;//

contour(x,y,z)//绘制俯视图 contour3(x, y, z, 30)//绘制三维图像

set(h,‘ShowText’,‘on’,‘TextStep’,get(h,‘LevelStep’)*2);绘制等高线

surface(x,y,z,‘EdgeColor’,[.8 .8 .8],‘FaceColor’,‘none’)；装扮三维图像

grid off; //去除框格

view(-15,20);//等高线间距调整

13.三维图象

[x,y] = meshgrid(-2:0.1:2);//配置x,y范围

z = y.*exp(-x.^2-y.2); //函数配置

mesh(x,y,z),xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),zlabel(‘z’)//三维图像绘制

图象中的阴影可以设置为flat、interp和faceted。flat 是用同一颜色为每个网格进行着色并隐藏网格线，而 facted 则显示网格，使用 interp 是告诉 MATLAB 使用颜色插值的办法进行着色，因此显得非常平滑，

surf(x,y,z),xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),zlabel(‘z’)//绘制表面带有渐变颜色的图象,通过 surf 或 surfc 命令

surfl(x,y,z),xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),zlabel(‘z’);//surfl（命令中的“l”告诉我们这是一个光照表面（lighted surface））

shading interp;//阴影配置

colormap(gray);//去色