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Matlab 绘图全方位剖析及源码ITeye

2019-01-12 19:59:07 | 作者: 怀绿 | 标签: 绘图,图形,函数 | 浏览: 2139

Matlab绘图
强壮的绘图功用是Matlab的特色之一,Matlab供给了一系列的绘图函数,用户不需求过多的考虑绘图的细节,只需求给出一些根本参数就能得到所需图形,这类函数称为高层绘图函数。此外,Matlab还供给了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素(如坐标轴、曲线、文字等)看做一个独立的目标,体系给每个目标分配一个句柄,能够经过句柄对该图形元素进行操作,而不影响其他部分。
本章介绍制作二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形操控函数的运用方法,在此根底上,再介绍能够操作和操控各种图形目标的低层绘图操作。
二维绘图
二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。能够选用不同的坐标系,如直角坐标、对数坐标、极坐标等。二维图形的制作是其他绘图操作的根底。
一.制作二维曲线的根本函数
在Matlab中,最根本并且运用最为广泛的绘图函数为plot,运用它能够在二维平面上制作出不同的曲线。
1. plot函数的根本用法
plot函数用于制作二维平面上的线性坐标曲线图,要供给一组x坐标和对应的y坐标,能够制作别离以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot函数的运用格局
plot(x,y)  其间x,y为长度相同的向量,存储x坐标和y坐标。
例51 在[0 , 2pi]区间,制作曲线
程序如下:在指令窗口中输入以下指令 
x=0:pi/100:2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y)
程序履行后,翻开一个图形窗口,在其间制作出如下曲线
留意:指数函数和正弦函数之间要用点乘运算,由于二者是向量。

例52 制作曲线
这是以参数方式给出的曲线方程,只需给定参数向量,再别离求出x,y向量即可输出曲线:
t=-pi:pi/100:pi;
x=t.*cos(3*t);
y=t.*sin(t).*sin(t);
plot(x,y)
程序履行后,翻开一个图形窗口,在其间制作出如下曲线

以上说到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量,这是最常见、最根本的用法。实践运用中还有一些改变。别离阐明:

2. 含多个输入参数的plot函数
plot函数能够包括若干组向量对,每一组能够制作出一条曲线。含多个输入参数的plot函数调用格局为:plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
如下列指令能够在同一坐标中画出3条曲线。
x=linspace(0,2*pi,100);
plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x))

当输入参数有矩阵方式时,配对的x,y按对应的列元素为横坐标和纵坐标制作曲线,曲线条数等于矩阵的列数。

x=linspace(0,2*pi,100);
y1=sin(x);
y2=2*sin(x);
y3=3*sin(x);
x=[x;x;x];
y=[y1;y2;y3];
plot(x,y,x,cos(x))
x,y都是含有三列的矩阵,它们组成输入参数对,制作三条曲线;x和cos(x)又组成一对,制作一条余弦曲线。
运用plot函数能够直接将矩阵的数据制作在图形窗体中,此刻plot函数将矩阵的每一列数据作为一条曲线制作在窗体中。如
A=pascal(5)
A =
  1  1  1  1  1
  1  2  3  4  5
  1  3  6  10  15
  1  4  10  20  35
  1  5  15  35  70
plot(A)

3. 含选项的plot函数
Matlab供给了一些绘图选项,用于断定所绘曲线的线型、色彩和数据点符号符号。这些选项如表所示:
线型 色彩 符号符号
- 实线 b蓝色 .  点 s 方块
: 虚线 g绿色 o 圆圈 d 菱形
-. 点划线 r赤色 × 叉号 ∨朝下三角符号
-- 双划线 c青色 + 加号 ∧朝上三角符号
m品红 * 星号 朝左三角符号
y黄色 朝右三角符号
k黑色 p 五角星
w白色 h 六角星

例 用不同的线型和色彩在同一坐标内制作曲线 及其包络线。
x=(0:pi/100:2*pi);
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];
y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
x1=(0:12)/2;
y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
plot(x,y1,k:,x,y2,b--,x1,y3,rp);

在该plot函数中包括了3组绘图参数,第一组用黑色虚线画出两条包络线,第二组用蓝色双划线画出曲线y,第三组用赤色五角星离散标出数据点。
4. 双纵坐标函数plotyy
在Matlab中,假如需求制作出具有不同纵坐标标度的两个图形,能够运用plotyy函数,它能把具有不同量纲,不同数量级的两个函数制作在同一个坐标中,有利于图形数据的比照剖析。运用格局为:plotyy(x1,y1,x2,y2)
x1,y1对应一条曲线,x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左面的对应x1,y1数据对,右边的对应x2,y2。
例:(略)
二.制作图形的辅佐操作
制作完图形今后,或许还需求对图形进行一些辅佐操作,以使图形意义愈加清晰,可读性更强。
1. 图形标示
在制作图形时,能够对图形加上一些阐明,如图形的称号、坐标轴阐明以及图形某一部分的意义等,这些操作称为增加图形标示。有关图形标示函数的调用格局为:
title(’图形称号’) (都放在单引号内)
xlabel(’x轴阐明’)
ylabel(’y轴阐明’)
text(x,y,’图形阐明’)
legend(’图例1’,’图例2’,…) P190
其间,title、xlabel和ylabel函数别离用于阐明图形和坐标轴的称号。text函数是在坐标点(x,y)处增加图形阐明。(P88 或用gtext指令)。legend函数用于制作曲线所用线型、色彩或数据点符号图例,图例放置在空白处,用户还能够经过鼠标移动图例,将其放到所期望的方位。除legend函数外,其他函数相同适用于三维图形,在三维中z坐标轴阐明用zlabel函数。
上述函数中的阐明文字,除了运用规范的ASCII字符外,还能够运用LaTex(一种盛行的数学排版软件)格局的操控字符,这样就能够在图形上增加希腊字符,数学符号和公式等内容。在Matlab支撑的LaTex字符串中,用/bf , /it , /rm操控字符别离界说黑体、斜体和正体字符,受LaTex字符串操控部分要加大括号{}括起来。例如,text(0.3,0.5,’the usful {/bf MATLAB}’),将使MATLAB一词黑体显现。一些常用的LaTex字符见表,各个字符能够独自运用也能够和其他字符及指令合作运用。如text(0.3 ,0.5 ,’sin({/omega}t+{/beta})’)
将得到标示作用 。
标识符 符号 标识符 符号 标识符 符号
/alpha /epsilon /infty
/beta /eta /int
/gamma /Gamma /partial
/delta /Delta /leftarrow
/theta /Theta /rightarrow
/lambda /Lambda /downarrow
/xi /Xi /uparrow
/pi /Pi /div
/omega /Omega /times
/sigma /Sigma /pm
/phi /Phi /leq
/psi /Psi /geq
/rho /tau /neq
/mu /zeta /forall
/nu /chi /exists
绘图程序能够参阅 Matlab源码:http://www.eyesourcecode.com/forum-Matlab-1.html

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