第5章 数据可视化精选文档.ppt

第5章 数据可视化1本讲稿第一页，共七十二页(1)plot(x)(1)plot(x)(1)plot(x)(1)plot(x)：以以以以x x x x为纵坐标的二维曲线。为纵坐标的二维曲线。为纵坐标的二维曲线。为纵坐标的二维曲线。(2)plot(x,y)(2)plot(x,y)(2)plot(x,y)(2)plot(x,y)：以：以：以：以x x x x为横坐标、为横坐标、为横坐标、为横坐标、y y y y为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。说明：说明：说明：说明：x x x x和和和和y y y y可以是向量或矩阵可以是向量或矩阵可以是向量或矩阵可以是向量或矩阵 plot plot 的基本调用格式的基本调用格式1 1 1 1用用用用plot(x)plot(x)plot(x)plot(x)绘制绘制绘制绘制x x x x向量曲线向量曲线向量曲线向量曲线 当当当当x x x x是长度为是长度为是长度为是长度为n n n n的数值向量，则坐标系的纵坐标为向量的数值向量，则坐标系的纵坐标为向量的数值向量，则坐标系的纵坐标为向量的数值向量，则坐标系的纵坐标为向量x x x x，横，横，横，横坐标根据坐标根据坐标根据坐标根据x x x x自动生成从自动生成从自动生成从自动生成从1 1 1 1开始的向量。开始的向量。开始的向量。开始的向量。2本讲稿第二页，共七十二页3本讲稿第三页，共七十二页2 2 2 2用用用用plot(x,y)plot(x,y)plot(x,y)plot(x,y)以以以以x x x x为横坐标、为横坐标、为横坐标、为横坐标、y y y y为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。为纵坐标，绘制二维曲线。x,yx,yx,yx,y的长度必须的长度必须的长度必须的长度必须相等，相等，相等，相等，例例x=linspace(-5,5);y=x.*exp(-x.2);plot(x,y,k,linewidth,2)4本讲稿第四页，共七十二页3 3用用plot(x)plot(x)绘制绘制矩阵矩阵x x的曲线的曲线 当当当当x x x x是一个是一个是一个是一个mnmnmnmn的矩阵，的矩阵，的矩阵，的矩阵，plot(x)plot(x)plot(x)plot(x)命命命命令为矩阵的每列画出一条线，令为矩阵的每列画出一条线，令为矩阵的每列画出一条线，令为矩阵的每列画出一条线，共共共共n n n n条曲线条曲线条曲线条曲线，各曲线自动用不同颜色，各曲线自动用不同颜色，各曲线自动用不同颜色，各曲线自动用不同颜色表示；表示；表示；表示；每条线的横坐标为向量每条线的横坐标为向量每条线的横坐标为向量每条线的横坐标为向量1:m1:m1:m1:m，m m m m是矩阵的行数，绘制方法与向是矩阵的行数，绘制方法与向是矩阵的行数，绘制方法与向是矩阵的行数，绘制方法与向量相同。量相同。量相同。量相同。5本讲稿第五页，共七十二页5 5 5 5用用用用plot(z)plot(z)plot(z)plot(z)绘制复向量曲线绘制复向量曲线绘制复向量曲线绘制复向量曲线plot(z)plot(z)plot(z)plot(z)中的参数中的参数中的参数中的参数z z z z为复向量时，为复向量时，为复向量时，为复向量时，plot(z)plot(z)plot(z)plot(z)和和和和 plot(real(z),imag(z)plot(real(z),imag(z)plot(real(z),imag(z)plot(real(z),imag(z)是等效的，以实部为横坐标，是等效的，以实部为横坐标，是等效的，以实部为横坐标，是等效的，以实部为横坐标，虚部为纵坐标。虚部为纵坐标。虚部为纵坐标。虚部为纵坐标。6.6.6.6.用用用用plot(x1,y1,x2,y2,plot(x1,y1,x2,y2,plot(x1,y1,x2,y2,plot(x1,y1,x2,y2,)绘制多条曲线绘制多条曲线绘制多条曲线绘制多条曲线 plot plot plot plot 还可以同时绘制多条曲线，用多个矩阵对为参还可以同时绘制多条曲线，用多个矩阵对为参还可以同时绘制多条曲线，用多个矩阵对为参还可以同时绘制多条曲线，用多个矩阵对为参数，数，数，数，MATLABMATLABMATLABMATLAB自动以不同的颜色绘制不同曲线。每一对自动以不同的颜色绘制不同曲线。每一对自动以不同的颜色绘制不同曲线。每一对自动以不同的颜色绘制不同曲线。每一对矩阵（矩阵（矩阵（矩阵（xi,yixi,yixi,yixi,yi）均按照前面的方式解释，不同的矩阵）均按照前面的方式解释，不同的矩阵）均按照前面的方式解释，不同的矩阵）均按照前面的方式解释，不同的矩阵对之间，其维数可以不同。对之间，其维数可以不同。对之间，其维数可以不同。对之间，其维数可以不同。6本讲稿第六页，共七十二页例：绘制多条曲线例：绘制多条曲线例：绘制多条曲线例：绘制多条曲线7本讲稿第七页，共七十二页5.1.2 5.1.2 多个图形绘制的方法多个图形绘制的方法1 1指定图形窗口指定图形窗口使用使用figurefigure语句可以同时打开多个图形语句可以同时打开多个图形语句可以同时打开多个图形语句可以同时打开多个图形窗口，其调用格式为：窗口，其调用格式为：窗口，其调用格式为：窗口，其调用格式为：figure(n)figure(n)：产生新图形窗口。：产生新图形窗口。说明：说明：说明：说明：如果该窗口不存在，则产生新图如果该窗口不存在，则产生新图形窗口并设置为当前图形窗口，该窗口形窗口并设置为当前图形窗口，该窗口名为名为“Figure No.nFigure No.nFigure No.nFigure No.n”，而不关闭其他窗，而不关闭其他窗口。口。8本讲稿第八页，共七十二页自动出现第一个窗口自动出现第一个窗口在第二个窗口绘图在第二个窗口绘图在第二个窗口绘图在第二个窗口绘图在第三个窗口绘图在第三个窗口绘图9本讲稿第九页，共七十二页2 2同一窗口多个子图同一窗口多个子图subplot subplot subplot subplot 可将一个图形窗口划分为多个区域，每个区域一幅可将一个图形窗口划分为多个区域，每个区域一幅可将一个图形窗口划分为多个区域，每个区域一幅可将一个图形窗口划分为多个区域，每个区域一幅子图。其调用格式为：子图。其调用格式为：子图。其调用格式为：子图。其调用格式为：l l subplot(m,n,k)subplot(m,n,k)subplot(m,n,k)subplot(m,n,k)：使幅子图中的第：使幅子图中的第：使幅子图中的第：使幅子图中的第k k k k幅成为当前图。幅成为当前图。幅成为当前图。幅成为当前图。说明：说明：说明：说明：将图形窗口划分为将图形窗口划分为将图形窗口划分为将图形窗口划分为mnmnmnmn幅子图，幅子图，幅子图，幅子图，k k k k是当前子图的编号，是当前子图的编号，是当前子图的编号，是当前子图的编号，“，”可以省略。子图的序号编排原则是：可以省略。子图的序号编排原则是：可以省略。子图的序号编排原则是：可以省略。子图的序号编排原则是：左上方为第左上方为第左上方为第左上方为第1 1 1 1幅，先向幅，先向幅，先向幅，先向右后向下依次排列，右后向下依次排列，右后向下依次排列，右后向下依次排列，子图彼此之间独立子图彼此之间独立子图彼此之间独立子图彼此之间独立。10本讲稿第十页，共七十二页11本讲稿第十一页，共七十二页如果在使用绘图之后，想清除图形窗口画其他图形，应使如果在使用绘图之后，想清除图形窗口画其他图形，应使如果在使用绘图之后，想清除图形窗口画其他图形，应使如果在使用绘图之后，想清除图形窗口画其他图形，应使用用用用“clfclfclfclf”命令清图形窗。原窗口还在，但窗口中的图形命令清图形窗。原窗口还在，但窗口中的图形命令清图形窗。原窗口还在，但窗口中的图形命令清图形窗。原窗口还在，但窗口中的图形被清除了。被清除了。被清除了。被清除了。12本讲稿第十二页，共七十二页3 3同一窗口多次叠绘同一窗口多次叠绘 在一个坐标系中增加新的图形，可以用在一个坐标系中增加新的图形，可以用在一个坐标系中增加新的图形，可以用在一个坐标系中增加新的图形，可以用“holdholdholdhold”来保留原图形来保留原图形来保留原图形来保留原图形对象。其调用格式为：对象。其调用格式为：对象。其调用格式为：对象。其调用格式为：hold onhold onhold onhold on使当前坐标系和图形保留使当前坐标系和图形保留使当前坐标系和图形保留使当前坐标系和图形保留hold offhold offhold offhold off使当前坐标系和图形不保留使当前坐标系和图形不保留使当前坐标系和图形不保留使当前坐标系和图形不保留holdholdholdhold在以上两个命令间切换在以上两个命令间切换在以上两个命令间切换在以上两个命令间切换说明：说明：说明：说明：在设置了在设置了在设置了在设置了“hold onhold onhold onhold on”后，如果画多个图形对象，则在生后，如果画多个图形对象，则在生后，如果画多个图形对象，则在生后，如果画多个图形对象，则在生成新的图形时保留当前坐标系中存在的图形对象，成新的图形时保留当前坐标系中存在的图形对象，成新的图形时保留当前坐标系中存在的图形对象，成新的图形时保留当前坐标系中存在的图形对象，MATLABMATLABMATLABMATLAB会根据新会根据新会根据新会根据新图形的大小，重新改变坐标系的比例。图形的大小，重新改变坐标系的比例。图形的大小，重新改变坐标系的比例。图形的大小，重新改变坐标系的比例。13本讲稿第十三页，共七十二页14本讲稿第十四页，共七十二页5.1.3 5.1.3 曲线的线型、颜色和数据点形曲线的线型、颜色和数据点形 颜色控制符颜色控制符 控制符控制符 颜颜 色色控制符控制符 颜颜 色色b b蓝色蓝色m m红紫色红紫色c c青色青色r r红色红色g g绿色绿色w w白色白色k k黑色黑色y y黄色黄色cyanmagenta15本讲稿第十五页，共七十二页线型控制符线型控制符线型控制符线型控制符 控制符控制符控制符控制符线线线线 型型型型控制符控制符控制符控制符线线线线 型型型型-实线（默认）实线（默认）实线（默认）实线（默认）:点连线点连线点连线点连线-.-.-.-.点划线点划线点划线点划线-虚线虚线虚线虚线数据点形控制符数据点形控制符控制符控制符控制符控制符数据点形数据点形数据点形数据点形控制符控制符控制符控制符数据点形数据点形数据点形数据点形控制符控制符控制符控制符数据点形数据点形数据点形数据点形.点点点点d d d d菱形菱形菱形菱形 右三角右三角右三角右三角o o o o圆圈圆圈圆圈圆圈h h h h六角形六角形六角形六角形 左三角左三角左三角左三角*星号星号星号星号p p p p五角星五角星五角星五角星+加号加号加号加号x x x x叉号叉号叉号叉号v v v v下三角下三角下三角下三角s s s s正方形正方形正方形正方形 上三角上三角上三角上三角16本讲稿第十六页，共七十二页在在在在plotplotplotplot中可以使用上面三个表中的符号组成的中可以使用上面三个表中的符号组成的中可以使用上面三个表中的符号组成的中可以使用上面三个表中的符号组成的字符串字符串字符串字符串来控制来控制来控制来控制所画线的线型、颜色和数据点型。其调用格式如下：所画线的线型、颜色和数据点型。其调用格式如下：所画线的线型、颜色和数据点型。其调用格式如下：所画线的线型、颜色和数据点型。其调用格式如下：l l plot(x,y,s)plot(x,y,s)plot(x,y,s)plot(x,y,s)说明：说明：说明：说明：x x x x为横坐标矩阵，为横坐标矩阵，为横坐标矩阵，为横坐标矩阵，y y y y为纵坐标矩阵，为纵坐标矩阵，为纵坐标矩阵，为纵坐标矩阵，s s s s为类型说明字符串参为类型说明字符串参为类型说明字符串参为类型说明字符串参数；数；数；数；s s s s字符串可以是线型、颜色和数据点形字符串可以是线型、颜色和数据点形字符串可以是线型、颜色和数据点形字符串可以是线型、颜色和数据点形3 3 3 3种类型的符号之一，也可种类型的符号之一，也可种类型的符号之一，也可种类型的符号之一，也可以是以是以是以是3 3 3 3种类型符号的组合。种类型符号的组合。种类型符号的组合。种类型符号的组合。17本讲稿第十七页，共七十二页表明图形的横纵坐标为表明图形的横纵坐标为表明图形的横纵坐标为表明图形的横纵坐标为t,x,t,x,t,x,t,x,曲线颜色为黑曲线颜色为黑曲线颜色为黑曲线颜色为黑色，线型为点连线，数据点用圆圈标出。色，线型为点连线，数据点用圆圈标出。色，线型为点连线，数据点用圆圈标出。色，线型为点连线，数据点用圆圈标出。18本讲稿第十八页，共七十二页19本讲稿第十九页，共七十二页5.1.4 5.1.4 设置坐标轴和文字标注设置坐标轴和文字标注 1 1 1 1坐标轴的控制坐标轴的控制坐标轴的控制坐标轴的控制 坐标控制命令坐标控制命令坐标控制命令坐标控制命令axisaxisaxisaxis可用来控制坐标的特性，最常用的命令是可用来控制坐标的特性，最常用的命令是可用来控制坐标的特性，最常用的命令是可用来控制坐标的特性，最常用的命令是:axis(xmin,xmax,ymin,ymax)axis(xmin,xmax,ymin,ymax)axis(xmin,xmax,ymin,ymax)axis(xmin,xmax,ymin,ymax)该命令在使用时应注意，必须满足该命令在使用时应注意，必须满足该命令在使用时应注意，必须满足该命令在使用时应注意，必须满足xminxmaxxminxmaxxminxmaxxminxmax,yminymaxyminymaxyminymaxymin f=sym(x2-y2-1);ezplot(f),grid on68本讲稿第六十八页，共七十二页ezplot(x,y,tmin,tmax,fig)ezplot(x,y,tmin,tmax,fig)ezplot(x,y,tmin,tmax,fig)ezplot(x,y,tmin,tmax,fig)绘制符号方程绘制符号方程绘制符号方程绘制符号方程x=x(t),y=y(t)x=x(t),y=y(t)x=x(t),y=y(t)x=x(t),y=y(t)的图形的图形的图形的图形说明：说明：说明：说明：x,y x,y x,y x,y 为符号表达式或字符表达式；为符号表达式或字符表达式；为符号表达式或字符表达式；为符号表达式或字符表达式；tmin,tmax tmin,tmax tmin,tmax tmin,tmax 为为为为 t t t t 的取值范围，省略时默的取值范围，省略时默的取值范围，省略时默的取值范围，省略时默认为认为认为认为0000，2222；fig fig fig fig 的意义同前。的意义同前。的意义同前。的意义同前。69本讲稿第六十九页，共七十二页70本讲稿第七十页，共七十二页5.3.3 5.3.3 符号函数的其他绘图函数符号函数的其他绘图函数符号函数的绘图符号函数的绘图符号函数的绘图符号函数的绘图命命 令令含含 义义ezplot3ezplot3画三维曲线画三维曲线ezpolarezpolar画极坐标图画极坐标图ezcontourezcontour画等高线画等高线ezmeshezmesh画三维网线图画三维网线图ezmeshcezmeshc画带等高线的三维网线图画带等高线的三维网线图ezsurfezsurf画三维曲面图画三维曲面图ezsurfcezsurfc画带等高线的三维曲面图画带等高线的三维曲面图71本讲稿第七十一页，共七十二页常用的图形屏幕控制命令常用的图形屏幕控制命令clfclf：清除当前图形窗口的内容。：清除当前图形窗口的内容。closeclose：关闭当前图形窗口。：关闭当前图形窗口。close allclose all：关闭所有的图形窗口。：关闭所有的图形窗口。72本讲稿第七十二页，共七十二页