第四章绘图精选PPT.ppt
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1、第四章绘图第1页,此课件共66页哦第四讲第四讲 MatlabMatlab绘图绘图二维图形二维图形1数据分析图数据分析图2复杂有趣的图形复杂有趣的图形34三维图形三维图形3 3第2页,此课件共66页哦第四讲第四讲 MatlabMatlab绘图绘图matlab语言丰富的图形表现方法,使得数学计算结果可以方便语言丰富的图形表现方法,使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现了地、多样性地实现了可视化可视化,这是其它语言所不能比拟的。,这是其它语言所不能比拟的。v 不仅能绘制几乎所有的标准图形,而且其表现形式也是丰不仅能绘制几乎所有的标准图形,而且其表现形式也是丰富多样的。富多样的。v matlab语言
2、不仅具有高层绘图能力,而且还具有底层绘图能语言不仅具有高层绘图能力,而且还具有底层绘图能力力句柄绘图方法。句柄绘图方法。v 在面向对象的图形设计基础上,使得用户可以用来开发各在面向对象的图形设计基础上,使得用户可以用来开发各专业的专用图形。专业的专用图形。matlab语言的绘图功能语言的绘图功能第3页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v1.1 plot 最基本的二维图形指令v plot的功能:v plot命令自动打开一个图形窗口Figurev 用直线连接相邻两数据点来绘制图形v根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴,将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上,可自定坐标轴,可把x,y 轴用对数坐
3、标表示第4页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v如果已经存在一个图形窗口,plot命令则清除当前图形,绘制新图形v可单窗口单曲线绘图;可单窗口多曲线绘图;可单窗口多曲线分图绘图;可多窗口绘图v可任意设定曲线颜色和线型v可给图形加坐标网线和图形加注功能第5页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形plot的调用格式:的调用格式:v plot(x)缺省自变量绘图格式,x为向量,以x元素值为纵坐标,以相应元素下标为横坐标绘图v plot(x,y)基本格式,以y(x)的函数关系作出直角坐标图,如果y为nm的矩阵,则以x 为自变量,作出m条曲线vplot(x1,y1,x2,y2)多条曲线绘图格
4、式 第6页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形vplot(x,y,s)开关格式,开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式,使用颜色字符串的前13个字母,如v yellowyel表示等。v或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,)第7页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形 点 型.点正三角*星号v倒三角OOs正方形+d菱形X乘号p五角星右三角none无点下表中列出了s 可以取的值。第8页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形线 型颜 色-实线m品红色-虚线b蓝色-.点划线c灰色:点线w白色none无线r红色颜 色k黑色g绿色y黄色第9页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图
5、形1)单窗口单曲线绘图单窗口单曲线绘图v例1:x=0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14v x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,v plot(x)exno41第10页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形2)单窗口多曲线绘图)单窗口多曲线绘图v例2:t=0:pi/100:2*pi;vy=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);vplot(t,y,t,y1,t,y2)yy1y2exno42第11页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形例 3:y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);y3=cos(t)
6、;y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);plot(t,y,y1,y2,y3,y4,y5)exno43第12页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形vy3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5);vplot(t,y3);hold on;plot(t,y4);plot(t,y5);exno44第13页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形3)单窗口多曲线分图绘图单窗口多曲线分图绘图vsubplot 子图分割命令v调用格式:v subplot(m,n,p)按从左至右,v 从上至下排列 行列绘图序号第14页,此课件共66页哦一、二维图形一、二
7、维图形subplot(1,3,1);plot(t,y)subplot(1,3,2);plot(t,y1)subplot(1,3,3);plot(t,y2)exno45第15页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形subplot(3,1,1);plot(t,y)subplot(3,1,2);plot(t,y3)subplot(3,1,3);plot(t,y2)exno46第16页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形4)图形加注功能)图形加注功能v将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释加注到图形上,这些函数为:v title 给图形加标题v xlable 给x轴加标注v ylable 给y
8、轴加标注v text 在图形指定位置加标注v gtext 将标注加到图形任意位置v grid on(off)打开、关闭坐标网格线v legend 添加图例。该命令把图例放置 在图形空白处,用户还可以通过鼠标移动 图例,将其放到希望的位置。v axis 控制坐标轴的刻度第17页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v例:t=0:0.1:10vy1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);vx=1.7*pi;1.6*pi;vy=-0.3;0.8;vs=sin(t);cos(t);vtext(x,y,s);vtitle(正弦和余弦曲线);vlegend(正弦,
9、余弦)vxlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦)vgridvaxis squareexno47第18页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形第19页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形图形的注释功能主要包括以下几个部分的内容:1、在图形的任意地方添加文本、直线、箭头以及其他方式;2、将注释定位于数据空间;3、增加文本注释和颜色;4、增加坐标轴标签和图形标题;5、对图形体的属性进行编辑。第20页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形对图形的注释可以使用以下4 种方式:1、“图形注释”工具栏的显示选择view菜单中的plot edit toolbar命令。2、图形调色板中的
10、“注释”工具基本的注释工具也可从图形调色板中调出,可以选择view菜单下的figure palette命令调出图形调色板。3、从insert菜单增添注释用户也可以从insert菜单增添注释,打开insert菜单,从insert下拉菜单中选择用户需要的注释种类即可。4、使用命令语句增添注释第21页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v axis的用法还有:v axis(xmin xmax ymin ymax)用行向量中v 给出的值设定坐标轴的最大和最小值。v 如axis(-2 2 0 5)vaxis(square)横轴及纵轴比例是 1:1 v axis(equal)将两坐标轴设为相等vax
11、is(xy)预设值使用卡氏座标即是将图原点设在左下角横轴由左往右增纵轴由下往上递增 vaxis(ij)使用矩阵格式即是将图原点设在左上角横轴不变纵轴由上往下递增 vaxis normal 以预设值画纵轴及横轴 v axis on(off)显示和关闭坐标轴的标记、标志v axis auto 将坐标轴设置返回自动缺省值第22页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形以下是应用 axis的范例:x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)axis off axis on axis(square,equal)axis(xy,normal)
12、exno421第23页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形调用plot函数绘图的三种方式:x=linspace(-2,2,21);%数据离散采样subplot(131);plot(x,sin(2*x),k-%该程序介绍polar函数的用法x=0:0,01:10;y1=sin(x);y2=cos(x-2.5);polar(y1,y2,-r+)exno419第31页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v1.5图形控制vhome 移动光标到命令窗口的左上角。vhold on 保持当前图形。允许在当前图形状态下,使用同样的缩放比例加入另一个图形。vhold off 释放图形窗口,这样下一个
13、图形将称为当前图形。这是缺省状态。vhold 在hold on和hold off之间进行切换。第32页,此课件共66页哦一、二维图形一、二维图形v阅读如下程序:vx=linspace(0,2*pi,60);%将区间0,2pi等分为60-1=59份vy=sin(x);vz=cos(x);vplot(x,y,b);%绘制正弦曲线vhold on;%设置图形保持状态vplot(x,z,g);%保持正弦曲线同时绘制余弦曲线vaxis(0 2*pi-1 1);%给出坐标轴范围vlegend(cos,sin);%给出图的说明vhold off%关闭图形保持v exno410第33页,此课件共66页哦二、数
14、据分析图(特殊类型函数)二、数据分析图(特殊类型函数)v bar 绘制直方图 例子:x1=2:6;bar(x1,rand(5,2);%返回5*2的随机矩阵,rand函数产生随机数的数组,它的元素均匀分布在间隔(0,1)上。v polar 绘制极坐标图v例子:theta=linspace(0,2*pi,101);rho=sin(theta+cos(theta);polar(theta,rho)v hist 绘制统计直方图例子:y=rand(100,1);n,x=hist(y);hist(y)v stairs 绘制阶梯图例子:x=rand(1,6);y=rand(1,6);stairs(x,y)v
15、 stem 绘制火柴杆图例子:y=rand(1,6);stem(1:6,y)或者stem_test.mv rose 绘制统计扇形图例子:t=randn(1,60);rose(t)或者rose_test.mv comet 绘制彗星曲线 compass绘制罗盘图例子:u=randn(2,3);v=randn(2,3);compass(u,v)contour绘制等高线图例子:x,y,z=peaks(80);contour(z)ezcontourf绘制彩色等高线 以下绘图命令还可以使用Help命令中的例子验证!第34页,此课件共66页哦二、数据分析图二、数据分析图v errorbar 绘制误差棒图 例
16、子:x=0:pi/10:pi;y=sin(x);E=std(y)*ones(size(x);verrorbar(x,y,E)%绘制对称的误差带,该误差带在长度上是两个标准误差单位。v compass 复数向量图(罗盘图)例子:见程序compass_test.mv feather 复数向量投影图(羽毛图)例子:feather_test.mv quiver 向量场图例子:x,y=meshgrid(-2:0.2:2,-1:0.15:1);z=x.*exp(-x.2-y.2);vpx,py=gradient(z,.2,.15);quiver(x,y,px,py)v area 区域图例子:v pie 饼
17、图例子:x1=rand(1,5);pie(x1)figure;x1=rand(1,5);pie(x1)%画2个饼图对比v例子2:见pie_testv convhull 凸壳图 例子可见HELPv scatter 离散点图 例子:load seamount scatter(x,y,5,z)Matlab自带函数humps,可以使用绘图命令plot绘出第35页,此课件共66页哦二、数据分析图二、数据分析图例,绘制阶梯曲线例,绘制阶梯曲线x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)exno411第36页,此课件共66页哦二、数据分析图二、数据分析图例:绘制直方图例:绘制直方图
18、 t=0:0.2:2*pi;y=cos(t);bar(y)exno412第37页,此课件共66页哦二、数据分析图二、数据分析图x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y)exno413第38页,此课件共66页哦函数绘图v MATLAB中除了以数据向量或向量对为依据绘图外还可以直接对某些数学函数进行绘图,称之为函数绘图函数绘图。v 函数绘图可以通过直接描述函数的构造,绘制函数在一定定义域内的图形。v 函数绘图指令 函数 注释flplot(fun,limits)在limits范围内绘制函数句柄fun的函数图形ezplot(fun,xmin,xmax,ymin,y
19、max)在指定范围内绘制函数句柄fun的函数图形ezpolar(fun,a,b)在a,b 弧度范围内绘制函数句柄fun的极坐标函数图形ezcontour(fun)绘制函数句柄fun的等高线图形ezcontourf(fun)绘制函数句柄fun的填充等高线图形第39页,此课件共66页哦函数绘图v例子 构造函数并用不同的方法进行函数绘图。v(1)绘制直角坐标函数绘图。vsubplot(221);vezplot(sin(x)+cos(3*x),-2*pi 2*pi-2 2);v(2)绘制极坐标函数绘图。vsubplot(222);vezpolar(3+3*sin(t)+5*cos(t),0 2*pi)
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