3-MATLAB绘图简介解析.ppt
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1、3 MATLAB作图简介作图简介MATLABMATLAB不不仅仅能能绘绘制制几几乎乎所所有有的的标标准准图图形形,而而且且其其表现形式也是丰富多样的。表现形式也是丰富多样的。在在面面向向对对象象的的图图形形设设计计基基础础上上,使使得得用用户户可可以以用用来来开发各专业的专用图形。开发各专业的专用图形。3 MATLAB作图简介作图简介MATLABMATLABMATLABMATLAB作图简介作图简介作图简介作图简介二维绘图二维绘图三维绘图三维绘图图形修饰图形修饰数据点绘图数据点绘图函数绘图函数绘图三维线图三维线图三维曲面图三维曲面图处理图形处理图形定制坐标定制坐标特殊二维绘图函特殊二维绘图函数数
2、特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数多图处理多图处理缩放图形缩放图形动画动画3.1 二维绘图3.1.1 数据点绘图3.1.2 函数绘图3.1.3 特殊二维绘图函数3.1.1 数据点绘图1.plot的功能plotplot命命令令自自动动打打开开一一个个图图形形窗窗口口FigureFigure,用用直直线线连连接接相相邻邻两两数数据据点点来来绘绘制制图图形形。如如果果已已经经存存在在一一个个图图形形窗口,窗口,plotplot命令则清除当前图形,绘制新图形命令则清除当前图形,绘制新图形plotplot根根据据图图形形坐坐标标大大小小自自动动缩缩扩扩坐坐标标轴轴,将将数数据据标标尺尺及单位标注自动加
3、到两个坐标轴上及单位标注自动加到两个坐标轴上数据点绘图数据点绘图1.plot1.plot的功能的功能2.plot2.plot的调用格式的调用格式3.plot3.plot绘图绘图2.plot的调用格式plot(xplot(x):缺缺省省自自变变量量绘绘图图格格式式,x x为为向向量量,以以x x元元素素值值为纵坐标,以相应元素下标为横坐标绘图为纵坐标,以相应元素下标为横坐标绘图plot(xplot(x,y)y):基基本本格格式式,以以y(xy(x)的的函函数数关关系系作作出出图图,如如果果y y为为nmnm的矩阵,则以的矩阵,则以x x为自变量,作出为自变量,作出mm条曲线条曲线plot(x1,
4、y1,x2,y2)plot(x1,y1,x2,y2):多条曲线绘图格式:多条曲线绘图格式plot(xplot(x,y,y,选选项项)或或plot(x1,plot(x1,y1,y1,选选项项1,1,x2,x2,y2,y2,选选项项2,)2,):开开关关格格式式,其其中中“选选项项”是是由由颜颜色色、线线形形和和点点标标记记3 3部部分分组组成成的的字字符符串串,所所使使用用的的符符号号及及说说明明见见表。表。颜色符号说明数据点标记说明线型符号说明y黄色yellow点-实线m粉红magentao圆圈标记-虚线c青色cyanx标记:点连线r大红red+加号标记-.点划线g绿色green*星号标记b蓝
5、色blues正方形标记w白色whited菱形标记k黑色blackp五星标记h六角星标记朝上的三角标记v朝下的三角标记朝右的三角标记朝左的三角标记选项的标准设定值 其中设定曲线颜色可以使用颜色字符串的前13个字母,如yellowyel表示等。3.plot绘图例例1 1:单曲线绘图:单曲线绘图x=0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14x=0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14plot(x)plot(x)x=peaks;x=peaks;plot(xplot(x)x=1:x=1:length(peakslength(peaks););y=peaks;y=peaks;pl
6、ot(xplot(x,y),y)plot1.m3.plot绘图例例2 2:多多曲曲线线绘绘图图,在在00,2 2 用用红红线线画画sin(sin(x x),用用绿绿圈画圈画cos(cos(x x).).解:解:x=linspace(0,2*pi,30);x=linspace(0,2*pi,30);y=y=sin(xsin(x););z=z=cos(xcos(x););plot(xplot(x,y,r,x,z,go),y,r,x,z,go)plot2.m3.1.2 函数绘图函数绘图函数绘图ezplotezplot符号函数绘图符号函数绘图fplotfplot绘制函数图绘制函数图1.ezplot 符
7、号函数(显函数、隐函数和参数方程)绘图ezplotezplot的调用格式:的调用格式:ezplot(f(xezplot(f(x)在在默默认认范范围围-2*pi-2*pi 2*pi2*pi内内绘绘制制f(xf(x)的的图形图形ezplot(f(xezplot(f(x),),a,a,b)b)在在axbaxb绘绘制制显显函函数数f f=f(xf(x)的的图形图形ezplot(f(xezplot(f(x,y),y),xminxmin,xmaxxmax,yminymin,ymaxymax)在在区区间间xminxminxxxmaxxmax和和yminyminyyymaxymax绘绘制隐函数制隐函数f(xf
8、(x,y)=0,y)=0的图形的图形ezplot(x(tezplot(x(t),),y(ty(t),),tmintmin,tmaxtmax)在在 区区 间间tmintmintttmaxtmax绘制参数方程绘制参数方程x=x=x(tx(t),y=y=y(ty(t)的图形的图形例例3 3:在:在0,0,上画上画y y=cos(cos(x x)的图形的图形解:输入命令解:输入命令ezplot(cos(xezplot(cos(x),0,pi),0,pi)例例4 4:参数方程作图,在:参数方程作图,在0,20,2 上画星形图:上画星形图:x x=cos=cos3 3t t,x x=sin=sin3 3t
9、 t解:输入命令解:输入命令ezplot(cos(t)3,sin(t)3,0,2*pi)ezplot(cos(t)3,sin(t)3,0,2*pi)ezplot1.mezplot2.m例例5 5:隐函数作图,在:隐函数作图,在-3-3,00,00,44上画方程上画方程e ex x+sin(sin(xyxy)的图形的图形解:输入命令解:输入命令ezplot(exp(x)+sin(xezplot(exp(x)+sin(x*y),-3,0,0,4)*y),-3,0,0,4)ezplot3.m2.fplot 绘制函数图fplotfplot的调用格式的调用格式:fplot(funfplot(fun,xm
10、inxmin xmaxxmax)绘制函数绘制函数funfun在在x x区间区间 xminxmin xmaxxmax 的函数图。的函数图。fplot(funfplot(fun,xminxmin xmaxxmax,corlinecorline)以以指指定定线线形形绘绘图。图。x,x,y y=fplot(funfplot(fun,xminxmin xmaxxmax)只只返返回回绘绘图图点点的的值,而不绘图。值,而不绘图。注意:注意:(1)(1)funfun必必须须是是MM文文件件的的函函数数名名或或是是独独立立变变量量为为x x的的字字符串符串.(2)(2)fplotfplot函函数数不不能能画画参
11、参数数方方程程和和隐隐函函数数图图形形,但但在在一一个图上可以画多个图形。个图上可以画多个图形。例例6 6:在:在-2-2,22范围内绘制函数范围内绘制函数tanhtanh的图形的图形.解:解:fplot(tanhfplot(tanh,-2,2),-2,2)例例7 7:在:在-1-1,22上画上画y y=e=e2 2x x+sin(3+sin(3x x2 2)的图形的图形解:先建解:先建MM文件文件myfun1.mmyfun1.m:function Y=myfun1(x)function Y=myfun1(x)Y=exp(2*x)+sin(3*x.2)Y=exp(2*x)+sin(3*x.2)
12、再输入命令:再输入命令:fplot(myfun1,-1,2)fplot(myfun1,-1,2)fplot1.mmyfun1.m例例8 8:x x的取值范围在的取值范围在-2-2,22,y y的取值范围在的取值范围在-2-2,2 2,画出,画出tanh(tanh(x x),sin(sin(x x),cos(cos(x x)的图形的图形解:输入命令解:输入命令fplot(tanh(xfplot(tanh(x),),sin(xsin(x),),cos(xcos(x),-2*pi 2*pi-2 2),-2*pi 2*pi-2 2)fplot2.m3.1.3 特殊二维绘图函数1.scatter 散点图
13、调用格式:调用格式:scatter(Xscatter(X,Y,S,C,s),Y,S,C,s)在在向向量量X X和和Y Y的的指指定定位位置置显显示示散散点点,S S为为散散点点的的大大小小,C C为为散散点点的的颜颜色色,s s为为散散点点的的点点型型,X X、Y Y和和C C必必须须大小相同,大小相同,S S可以是同维数的向量或常量。可以是同维数的向量或常量。例例9 9:绘制:绘制2020个五角星型的散点图个五角星型的散点图解:输入命令:解:输入命令:a=rand(20,1);b=rand(20,1);a=rand(20,1);b=rand(20,1);c=rand(20,1);c=rand
14、(20,1);scatter(ascatter(a,b,100,c,p),b,100,c,p)scatter.m2.polar 绘制极坐标图调用格式:调用格式:polar(thetapolar(theta,rhorho,s),s)用用角角度度thetatheta(弧弧度度)和和极极半半径径rhorho作作极极坐坐标标图图,用用s s指指定线型。定线型。例例1010:画出:画出r=sin2r=sin2 cos2cos2的极坐标图形的极坐标图形解:输入命令:解:输入命令:theta=linspace(0,2*pi)theta=linspace(0,2*pi)rhorho=sin(2*theta).
15、*cos(2*theta);=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(thetapolar(theta,rhorho,g),g)title(sin2*cos2title(sin2*cos2的极坐标图的极坐标图););polar1.m2.polar 绘制极坐标图调用格式:调用格式:polar(thetapolar(theta,rhorho,s),s)用用角角度度thetatheta(弧弧度度)和和极极半半径径rhorho作作极极坐坐标标图图,用用s s指指定线型。定线型。例例1111:绘制:绘制y=cos(4*t)y=cos(4*t)的极坐标图的极坐标图解:输入命令:解
16、:输入命令:t=0:2*pi/90:2*pi;t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);y=cos(4*t);polar(tpolar(t,y),y)polar2.m3.bar 绘制直方图调用格式:调用格式:bar(xbar(x,Y,h,s),Y,h,s)其简易格式为:其简易格式为:bar(Ybar(Y)例例1212:绘制直方图:绘制直方图解:输入命令解:输入命令t=0:0.2:2*pi;y=t=0:0.2:2*pi;y=cos(tcos(t););bar(tbar(t,y,0.8,r),y,0.8,r)bar.m4.stairs 绘制阶梯图调用格式:调用格式:stairs(xs
17、tairs(x,y,s),y,s)其中其中s s为线形。为线形。例例1313:绘制阶梯曲线:绘制阶梯曲线x=0:pi/20:2*pi;y=x=0:pi/20:2*pi;y=sin(xsin(x););stairs(xstairs(x,y),y)stairsstairs.m例例1414:阶梯绘图:阶梯绘图h2=1 1;1-1;h4=h2 h2;h2-h2;h2=1 1;1-1;h4=h2 h2;h2-h2;h8=h4 h4;h4-h4;t=1:8;h8=h4 h4;h4-h4;t=1:8;subplot(8,1,1);stairs(t,h8(1,:);axis(off)subplot(8,1,1
18、);stairs(t,h8(1,:);axis(off)subplot(8,1,2);subplot(8,1,2);stairs(tstairs(t,h8(2,:);,h8(2,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,3);subplot(8,1,3);stairs(tstairs(t,h8(3,:);,h8(3,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,4);subplot(8,1,4);stairs(tstairs(t,h8(4,:);,h8(4,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,5);subplot(8,1,5)
19、;stairs(tstairs(t,h8(5,:);,h8(5,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,6);subplot(8,1,6);stairs(tstairs(t,h8(6,:);,h8(6,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,7);subplot(8,1,7);stairs(tstairs(t,h8(7,:);,h8(7,:);axis(offaxis(off)subplot(8,1,8);subplot(8,1,8);stairs(tstairs(t,h8(8,:);,h8(8,:);axis(offaxis(off)例例141
20、4:阶梯绘图:阶梯绘图h2=1 1;1-1;h4=h2 h2;h2-h2;h2=1 1;1-1;h4=h2 h2;h2-h2;h8=h4 h4;h4-h4;h8=h4 h4;h4-h4;t=1:8;t=1:8;for i=1:8for i=1:8 subplot(8,1,i);subplot(8,1,i);stairs(tstairs(t,h8(i,:);,h8(i,:);axis(offaxis(off)endend5.pie 饼图例例1515:绘制饼图:绘制饼图x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;p
21、ie(x,ypie(x,y)pie(xpie(x,y,North,South,East,West,middle,y,North,South,East,West,middle,fa fa,white),white)6.fill 绘制二维多边形并填充颜色例例1616:x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4;x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4;fill(xfill(x,y,r),y,r)3.2 三维绘图三维绘图的主要功能:三维绘图的主要功能:3.2.1 三维线图3.2.2 三维曲面图3.2.3 特殊的三维图形函数3.2.1 三维线图plot3 plot3 基本的三维图形指令基本的
22、三维图形指令调用格式:调用格式:plot3(x,y,z)x,y,zplot3(x,y,z)x,y,z是长度相同的向量是长度相同的向量plot3(X,plot3(X,Y,Y,Z)Z)X,X,Y,Y,Z Z是是维维数数相相同同的的矩矩阵阵,其其对对应的每一列表示一条曲线应的每一列表示一条曲线.plot3(x,y,z,plot3(x,y,z,选项选项)选项选项 如前所述如前所述plot3(x1,y1,z1,plot3(x1,y1,z1,选项选项1,x2,y2,z2,1,x2,y2,z2,选项选项2,)2,)二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。3.2.1
23、 三维线图调用格式:调用格式:plot3(x,y,z)x,y,zplot3(x,y,z)x,y,z是长度相同的向量是长度相同的向量plot3(X,plot3(X,Y,Y,Z)Z)X,X,Y,Y,Z Z是是维维数数相相同同的的矩矩阵阵,其其对对应的每一列表示一条曲线应的每一列表示一条曲线.plot3(x,y,z,plot3(x,y,z,选项选项)选项选项 如前所述如前所述plot3(x1,y1,z1,plot3(x1,y1,z1,选项选项1,x2,y2,z2,1,x2,y2,z2,选项选项2,)2,)3.2.1 三维线图plot3(x,y,z,plot3(x,y,z,选项选项)选项选项 如前所述
24、如前所述例例1717:绘制三维线图:绘制三维线图t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(tsin(t),),cos(tcos(t),r:),r:)3.2.1 三维线图例例 空间曲线和运动方向的表现空间曲线和运动方向的表现一条空间曲线可以用矢量函数表示为一条空间曲线可以用矢量函数表示为它的速度矢量表现为曲线的切矢量它的速度矢量表现为曲线的切矢量:观察:一架飞机沿某空间曲线飞行,飞行速度为观察:一架飞机沿某空间曲线飞行,飞行速度为设设飞飞机机的的初初始始位位置置在在坐坐标标原原点点,绘绘制制飞飞机机飞飞行行的的轨轨迹,并标明速度矢量。
25、迹,并标明速度矢量。3.2.1 三维线图例例 空间曲线和运动方向的表现空间曲线和运动方向的表现观察:一架飞机沿某空间曲线飞行,飞行速度为观察:一架飞机沿某空间曲线飞行,飞行速度为设设飞飞机机的的初初始始位位置置在在坐坐标标原原点点,绘绘制制飞飞机机飞飞行行的的轨轨迹,并标明速度矢量。迹,并标明速度矢量。例例 空间曲线和运动方向的表现空间曲线和运动方向的表现设设飞飞机机的的初初始始位位置置在在坐坐标标原原点点,绘绘制制飞飞机机飞飞行行的的轨轨迹,并标明速度矢量。迹,并标明速度矢量。%exp2_3.m%exp2_3.mclfclf,t=linspace(0,1.5,20);,t=linspace(
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