实验五绘图与GUI设计.ppt
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1、Matlab基础应用,1,主讲人:李秀滢电子信息工程系,第五讲 计算可视化与GUI设计,2,一.计算的可视化,MATLAB具有强大的二维和三维绘图功能,尤其擅长于各种科学计算结果的可视化。计算的可视化可以将杂乱的数据通过图形来表示,从中观察出其内在的联系。二维曲线的绘制三维图形的绘制图形窗口的功能,3,1 绘制曲线或曲面的一般步骤,!,!,4,2 二维曲线的绘制,语法:绘制以y为纵坐标的二维曲线plot(y)说明:1)当y为向量时,系统根据y向量的元素序号自动生成从1开始的向量。2)当y为m*n的矩阵时,命令为矩阵的每一列画一条曲线。3)当y为复向量时,命令以实部为横坐标,虚部为纵坐标。绘制以
2、x为横坐标、y为纵坐标的二维曲线。plot(x,y)说明:1)当x,y都为向量时,x和y长度必须相等。2)当x为向量、y为矩阵时,则x的长度与矩阵y的行数或列数必须相等。若x长度与y矩阵行数相等,则向量x与矩阵y的每一列向量对应画一条曲线。3)若x是矩阵,而y是向量,则y长度必须等于x的行数或列数,绘制同前。4)若x和y都是矩阵,则大小必须相同。矩阵x的每列和y的每列画一条曲线。绘制多条二维曲线plot(x1,y1,x2,y2,.)说明:每对矩阵(xi,yi)均按前面规则进行解释绘制。,2.1 基本绘图命令,5,2.2 曲线的线型、颜色和数据点形,语法:plot(x,y,s)说明:s为类型说明
3、字符串参数。它可以是线段类型、颜色和数据点形3种类型符号的组合。,6,2.3 多个图形绘制的方法,指定图形窗口语法:figure(n)%产生新图形窗口说明:如果该窗口不存在,则产生新图形窗口并设置为当前窗口。同一窗口多个子图语法:subplot(m n k)%使子图中的第k幅成为当前图说明:将图形窗口划分为m*n幅子图,k是当前子图编号。同一窗口多次叠绘语法:hold on%使当前坐标系和图形保留 hold off%使当前坐标系和图形不保留,7,2.4 设置坐标轴和文字标注,坐标轴控制分格线语法:grid on/off%显示/不显示分格线说明:不显示分格线是默认设置,分格线疏密由坐标刻度决定。
4、,8,2.4 设置坐标轴和文字标注(续),文字标注(1)添加图名语法:title(s)%书写图名(2)添加坐标轴名语法:xlabel(s)%横坐标轴名 ylabel(s)%纵坐标轴名(3)添加图例语法:legend(s,pos)%在pos指定位置添加图例注释s(4)添加文字注释语法:text(xt,yt,s)%在(xt,yt)坐标处添文字注释。,9,例1:绘制sin(x),cos(x)曲线,并添加坐标轴、注释等修饰。,figure(3)x=0:0.1:2*pi;plot(x,sin(x)hold on%保留当前图形 axis(0,2*pi,-1,1)%设置坐标轴的范围 grid on%显示网格
5、 plot(x,cos(x),r-*)title(y1=sin(x),y2=cos(x)%添加标题 xlabel(x)%添加横坐标名 legend(sin(x),cos(x),4)%添加图例 text(pi,sin(pi),x=pi)%在pi,sin(pi)处添加 文字注释,10,3 三维图形绘制,3.1 绘制三维曲线命令,语法:plot3(x,y,z,s)plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2,)说明:x,y,z是同维向量时,绘制x,y,z为坐标的三维曲线;x,y,z为同维矩阵时,绘制三维曲线的条数等于矩阵的列数。s是指定线型、色彩、数据点形的字符串。例:x=0:0.1:
6、20*pi;plot3(x,sin(x),cos(x)%按系统默认设置绘图,11,3.2 绘制三维网线图和曲面图,三维网线图与曲面图是三维立体图,MATLAB中提供了mesh和surf命令来绘制。在数据准备上需要使用meshgrid命令构成xy平面上的自变量栅格点矩阵。产生以x,y向量为基准,x-y平面栅格点坐标值的矩阵语法:xx,yy=meshgrid(x,y)三维网线图语法:mesh(xx,yy,z)三维曲面图语法:surf(xx,yy,z),例2:x=linspace(-3,3,49);y=linspace(-3,3,49);x1,y1=meshgrid(x,y);z=3*(1-x1).
7、2.*exp(-(x1.2)-(y1+1).2)subplot(2,2,1);mesh(x1);title(x1 fig)subplot(2,2,2);mesh(y1);title(y1 fig)subplot(2,2,3);mesh(x1,y1,z);title(mesh fig)subplot(2,2,4);surf(x1,y1,z);title(surf fig),12,3.3 立体图形的控制,网格的隐藏语法:hidden off/on%显示/隐藏被遮盖的网格说明:默认情况下图形后面的网格会被图形遮盖。改变视角语法:view(az,el)%通过方位角和俯仰角改变视角。view(vx,vy
8、,vz)%通过直角坐标改变视角。曲面镂空通过将希望镂空的位置用nan来取代矩阵在该部分的数值。例3:,x,y,z=peaksz(5:20,10:30)=nansurf(x,y,z),13,3.4 色彩的控制,色彩表现在图形中非常重要,MATLAB中非常重视色彩的处理,它提供了丰富的色彩控制命令,同学们课下自学。色图色图的显示和处理 如:浓淡处理、亮度处理等。,14,4 特殊图形绘制,15,5 图形窗口的功能,Edit菜单,insert菜单,16,二.GUI(图形用户界面)程序设计,图形用户界面(GUI)程序就是通过窗口、选单、按钮、文字说明等对象构成一个美观的界面,提供用户利用鼠标或键盘方式指
9、挥后台程序实现某些功能。一个好的GUI能够使程序更加容易使用。它提供给用户一个常见的界面,还提供一些可操作的控件,如按钮、列表框、滑块和菜单等。创建一个MATLAB图形用户界面程序必须具备以下3个基本元素。(1)组件 图形化的组件,让用户看到该组件就知道怎样操作。(2)图形窗口GUI的每个组件都必须安排在图形窗口中,它像一个摆放各种器 械的容器(画布)。(3)回应只要执行GUI的单个图形组件,就必须有一个回应,17,实现GUI程序包括两个基本任务GUI界面的设计:即GUI的组件布局;GUI组件的编程:编写各组件的响应函数(回调函数)除此之外,GUI程序也可能需要保存发布,使开发的程序真正得到应
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- 关 键 词:
- 实验 绘图 GUI 设计
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