MATLAB计算的图形绘制.ppt
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1、第四讲 MATLAB的图形绘制,作为一个功能强大的工具软件,Matlab具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面既方便又高效。,一、二维曲线的绘制,(一)基本图形函数(二)图形的修饰(三)图形的比较显示,常用格式:plot(x)%绘制以x为纵坐标的二维曲线plot(x,y)%绘制以x为横坐标,y为纵坐标的二维曲线plot(x1,y1,x2,y2,)%绘制多条曲线,不同的矩阵对之间,其维数可以不同 说明:x和y可以是向量或矩阵。,一、二维曲线的绘制,(一)基本图形函数,【例1】:x1=1 4 3;plot(x1),(一
2、)基本图形函数,注:当x是实向量时,以该向量的序号为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。,一、二维曲线的绘制,x2=3 5 7 6;12 24 15 14;3 6 9 7;plot(x2),(一)基本图形函数,注:当x是实矩阵时,则以其序号为横坐标,按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线。,一、二维曲线的绘制,x3=1 2 3;y3=1 2 3;4 3 6;plot(x3,y3),(一)基本图形函数,注:当x是向量,y是有一维与x同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数,x被作为这些曲线共同的横坐标。,一、二维曲线的绘制,x3=1 2 3;
3、y3=1 2 3;4 3 6;7 8 9;plot(x3,y3),(一)基本图形函数,一、二维曲线的绘制,x4=3 5 7 6;12 24 15 14;3 6 9 7;y4=1 3 4 2;6 8 7 5;5 4 3 9;plot(x4,y4),(一)基本图形函数,注:如果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。,一、二维曲线的绘制,x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2),(一)基本图形函数,一、二维曲线的绘制,plot(x,y1,r+-,x,y2,k*:)%多种颜色或线型来区分不同的数据组,(一)基本图形
4、函数,一、二维曲线的绘制,1图形标注有关图形标注函数的调用格式为:title(s)%书写图名xlabel(s)%横坐标轴名 ylabel(s)%纵坐标轴名 text(xt,yt,s)%在图形的(xt,yt)坐标处书写文字注释 legend(s,pos)%在指定位置建立图例,(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,函数中的说明文字,除使用标准的ASCII字符外,还可使用LaTeX格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。例如,text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)将得到标注效果sin(t+)。,(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,2坐标控制axis函数
5、的调用格式为:axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函数功能丰富,常用的格式还有:axis equal:纵、横坐标轴采用等长刻度。axis square:产生正方形坐标系(缺省为矩形)。axis auto:使用缺省设置。axis off:取消坐标轴。axis on:显示坐标轴。,(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,3.分格线使用grid命令显示分格线。格式:grid on%显示分格线 grid off%不显示分格线 grid%在以上两个命令间切换说明:不显示分格线是MATLAB的默认设置。分格线的疏密取决于坐标刻度,如果要改变分格线的疏密,必须先定义坐标
6、刻度。,(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,【例2】:x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)grid on,(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,xlabel(Independent Variable X)ylabel(Dependent Variable Y)title(Sine and Cosine Curve)gtext(sin(x),(二)图形修饰,gtext(s)-用鼠标把字符串放到图形上,一、二维曲线的绘制,text(1.5,0.3,cos(x)axis(0 2*pi-0.8 0.8),(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,
7、legend(sin(x),cos(x),4),(二)图形修饰,一、二维曲线的绘制,1同一窗口多次叠绘格式: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 hold%在以上两个命令中切换说明:在设置了“hold on”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已存在的图形对象,MATLAB会根据新图形的大小,重新改变坐标系的比例。,(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,【例3】:在同一窗口画出函数sinx在区间0 2的曲线和cosx在区间-的曲线。x1=0:0.1:2*pi;plot(x1,sin(x1),(三)图形的比较显示,一、二维曲
8、线的绘制,hold onx2=-pi:0.1:pi;plot(x2,cos(x2),(三)图形的比较显示,注:坐标系的范围由02转变为-2。,一、二维曲线的绘制,2.同一窗口多个子图如果需要在同一个图形窗口中布置几幅独立的子图,可以在plot命令前加上subplot命令来将一个图形窗口划分为多个区域,每个区域一幅子图。格式:subplot(m,n,k)%使(mn)幅子图中的第k幅成为当前图clf%清除子图!说明:子图的序号编排原则是:左上方为第1幅,先向右后向下依次排列,子图彼此之间独立。,(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,【例4】:在多个窗口中绘制图形。x=0:0.1:2*pi;su
9、bplot(2,2,1)%将图形窗口分割为2行2列,第1行第1列(左上方)为当前图 plot(x,sin(x),(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,subplot(2,2,2)%右上方为当前图 plot(x,cos(x),(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,y3=exp(x);subplot(2,2,3)%左下方为当前图plot(x,y3),(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,subplot(224)%右下方为当前图,省略逗号 plot(x,log(3*x),(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,3.双纵坐标图格式:plotyy(x1,y1,x2,y2)%以左、右不同纵轴
10、绘制两条曲线说明:左纵轴用于(x1,y1)数据,右纵轴用于(x2,y2)数据来绘制两条曲线。坐标轴的范围、刻度都自动产生。,(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,【例5】:x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2),(三)图形的比较显示,一、二维曲线的绘制,一、二维曲线的绘制,(三)图形的比较显示,格式:plot3(x,y,z,s)%绘制三维曲线 plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2,)%绘制多条三维曲线说明:当x、y、z是同
11、维向量时,则绘制以x、y、z元素为坐标的三维曲线;当x、y、z是同维矩阵时,则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。,二、MATLAB的三维图形绘制,(一)三维曲线图,【例6】:绘制方程 在的图像。t=0:pi/10:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t;plot3(x,y,z,m:p),二、MATLAB的三维图形绘制,(一)三维曲线图,二、MATLAB的三维图形绘制,(一)三维曲线图,grid on xlabel(Dependent Variable X)ylabel(Dependent Variable Y)zlabel(Independe
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