實驗二MATLAB繪畫功能

1、劉朝軍劉朝軍劉朝軍劉朝軍目的：掌握目的：掌握MATLAB的幾種常見繪圖命令的幾種常見繪圖命令的使用方法。的使用方法。通過學(xué)習(xí)初步通過學(xué)習(xí)初步MATLAB結(jié)果的可視結(jié)果的可視化。化。 重點：重點： MATLAB的幾種常見繪圖命令的幾種常見繪圖命令的使用方法。的使用方法。難點：難點： MATLAB結(jié)果的可視化。結(jié)果的可視化。 劉朝軍劉朝軍作為一個功能強大的工具軟件，作為一個功能強大的工具軟件，Matlab具有很強的圖形處理功能，提供了大量的具有很強的圖形處理功能，提供了大量的二維、三維圖形函數(shù)。由于系統(tǒng)采用面向二維、三維圖形函數(shù)。由于系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和豐富的矩陣運算，所以在圖對象的技術(shù)和豐富

2、的矩陣運算，所以在圖形處理方面即常方便又高效。形處理方面即常方便又高效。劉朝軍劉朝軍2.1 二維圖形二維圖形一、 plot函數(shù)函數(shù)格式：plot(x,y) 其中其中x和和y為坐標(biāo)向量為坐標(biāo)向量函數(shù)功能：以向量以向量x、y為軸，繪制曲線。為軸，繪制曲線。【例例1 1】 在區(qū)間在區(qū)間0X2 內(nèi)，繪制正弦曲線內(nèi)，繪制正弦曲線Y=SIN（X），），其程序為：其程序為：x=0:pi/100:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)劉朝軍劉朝軍01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍【例例2 2】同時繪制正、余弦兩條曲線Y1=SIN（X）和Y2=C

3、OS（X），其程序為：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)plot函數(shù)還可以為plot(x,y1,x,y2，x,y3，)形式，其功能是以公共向量x為X軸，分別以y1，y2，y3，為Y軸，在同一幅圖內(nèi)繪制出多條曲線。2.1 二維圖形二維圖形一、一、 plot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍（一）線型與顏色（一）線型與顏色格式：格式：plot(x,y1,cs,.)其中其中c表示顏色，表示顏色， s表示線型。表示線型。2.1 二維圖形二維圖形一、一、 pl

4、ot函數(shù)函數(shù)【例【例3】 用不同線型和顏色重新繪制例用不同線型和顏色重新繪制例4.2圖形，其程序為：圖形，其程序為：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,go,x,y2,b-.)其中參數(shù)其中參數(shù)go和和b-.表示圖形的顏色和線型。表示圖形的顏色和線型。g表示綠表示綠色，色，o表示圖形線型為圓圈；表示圖形線型為圓圈；b表示藍(lán)色，表示藍(lán)色，-.表示圖形線型表示圖形線型為點劃線。為點劃線。劉朝軍劉朝軍01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍（二）圖形標(biāo)記（二）圖形標(biāo)記在繪制圖形的同時，可以對圖形

5、加上一些說明，在繪制圖形的同時，可以對圖形加上一些說明，如圖形名稱、圖形某一部分的含義、坐標(biāo)說明等，如圖形名稱、圖形某一部分的含義、坐標(biāo)說明等，將這些操作稱為添加圖形標(biāo)記。將這些操作稱為添加圖形標(biāo)記。title(加圖形標(biāo)題加圖形標(biāo)題); xlabel(加加X軸標(biāo)記軸標(biāo)記); ylabel(加加Y軸標(biāo)記軸標(biāo)記); text(X,Y,添加文本添加文本); 2.1 二維圖形二維圖形一、一、 plot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍（三）設(shè)定坐標(biāo)軸（三）設(shè)定坐標(biāo)軸用戶若對坐標(biāo)系統(tǒng)不滿意，可利用用戶若對坐標(biāo)系統(tǒng)不滿意，可利用axis命令對其重命令對其重新設(shè)定。新設(shè)定。axis(xmin xmax ymin ymax

6、) 設(shè)定最大和最小值設(shè)定最大和最小值axis （auto） 將坐標(biāo)系統(tǒng)返回到自動缺省狀態(tài)將坐標(biāo)系統(tǒng)返回到自動缺省狀態(tài)axis （square） 將當(dāng)前圖形設(shè)置為方形將當(dāng)前圖形設(shè)置為方形axis （equal） 兩個坐標(biāo)因子設(shè)成相等兩個坐標(biāo)因子設(shè)成相等axis （off） 關(guān)閉坐標(biāo)系統(tǒng)關(guān)閉坐標(biāo)系統(tǒng)axis （on） 顯示坐標(biāo)系統(tǒng)顯示坐標(biāo)系統(tǒng)2.1 二維圖形二維圖形一、一、 plot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍【例例4 4】 在坐標(biāo)范圍在坐標(biāo)范圍0X2,-2Y2X2,-2Y2內(nèi)重內(nèi)重新繪制正弦曲線，其程序為：新繪制正弦曲線，其程序為：x=linspace(0,2*pi,60);%生成含有生成含有60個數(shù)據(jù)

7、元素的向量個數(shù)據(jù)元素的向量Xy=sin(x);plot(x,y);axis (0 2*pi -2 2);%設(shè)定坐標(biāo)軸范圍設(shè)定坐標(biāo)軸范圍2.1 二維圖形一、一、 plot函數(shù)函數(shù)0914劉朝軍劉朝軍0123456-2-1.5-1-0.500.511.52劉朝軍劉朝軍（四）加圖例（四）加圖例給圖形加圖例命令為給圖形加圖例命令為legend。該命令把圖例放置在圖形空白。該命令把圖例放置在圖形空白處，用戶還可以通過鼠標(biāo)移動圖例，將其放到希望的位置。處，用戶還可以通過鼠標(biāo)移動圖例，將其放到希望的位置。格式格式:legend(圖例說明圖例說明,圖例說明圖例說明); 2.1 二維圖形一、一、 plot函數(shù)函

8、數(shù)【例例 5 5】 為正弦、余弦曲線增加圖例，其程序為：為正弦、余弦曲線增加圖例，其程序為：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2, -);legend(sin(x),cos(x);劉朝軍劉朝軍01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(x)cos(x)劉朝軍劉朝軍（一）（一）subplot（m,n,p）該命令將當(dāng)前圖形窗口分成該命令將當(dāng)前圖形窗口分成mn個繪圖區(qū)，個繪圖區(qū)，即每行即每行n個，共個，共m行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，且選定第且選定第p個區(qū)為當(dāng)前活動區(qū)。個區(qū)為當(dāng)

9、前活動區(qū)。2.1 二維圖形二、二、 subplotsubplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍【例【例6】 在一個圖形窗口中同時繪制正弦、余弦、正切、余切在一個圖形窗口中同時繪制正弦、余弦、正切、余切曲線，程序為：曲線，程序為：x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=sin(x)./(cos(x)+eps); %eps為系統(tǒng)內(nèi)部常數(shù)為系統(tǒng)內(nèi)部常數(shù)ct=cos(x)./(sin(x)+eps);subplot(2,2,1); %分成分成22區(qū)域且指定區(qū)域且指定1號為活動區(qū)號為活動區(qū)plot(x,y);title(sin(x); axis (0 2*pi -1 1

10、); subplot(2,2,2);2.1 二維圖形二、二、subplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍plot(x,z);title(cos(x);axis (0 2*pi -1 1);subplot(2,2,3);plot(x,t);title(tangent(x);axis (0 2*pi -40 40);subplot(2,2,4);plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0 2*pi -40 40);劉朝軍劉朝軍0246-1-0.500.51sin(x)0246-1-0.500.51cos(x)0246-40-2002040tangent(x)0246-40-2

11、002040cotangent(x)劉朝軍劉朝軍（二）多圖形窗口（二）多圖形窗口需要建立多個圖形窗口，繪制并保持每一個窗口的圖需要建立多個圖形窗口，繪制并保持每一個窗口的圖形，可以使用形，可以使用figure命令。命令。每執(zhí)行一次每執(zhí)行一次figure命令，就創(chuàng)建一個新的圖形窗口，命令，就創(chuàng)建一個新的圖形窗口，該窗口自動為活動窗口，若需要還可以返回該窗口的識該窗口自動為活動窗口，若需要還可以返回該窗口的識別號碼，稱該號碼為句柄。句柄顯示在圖形窗口的標(biāo)題別號碼，稱該號碼為句柄。句柄顯示在圖形窗口的標(biāo)題欄中，即圖形窗口標(biāo)題。用戶可通過句柄激活或關(guān)閉某欄中，即圖形窗口標(biāo)題。用戶可通過句柄激活或關(guān)閉某

12、圖形窗口，而圖形窗口，而axis、xlabel、title等許多命令也只等許多命令也只對活動窗口有效。對活動窗口有效。2.1 二維圖形二、二、subplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍重新繪制上例重新繪制上例4個圖形，程序變動后如下：個圖形，程序變動后如下：x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps);H1=figure; %創(chuàng)建新窗口并返回句柄到變量創(chuàng)建新窗口并返回句柄到變量H1plot(x,y); %繪制圖形并設(shè)置有關(guān)屬性繪制圖形并設(shè)置有關(guān)屬性title(sin(x);

13、 axis (0 2*pi -1 1); H2=figure; %創(chuàng)建第二個窗口并返回句柄到變量創(chuàng)建第二個窗口并返回句柄到變量H2plot(x,z); %繪制圖形并設(shè)置有關(guān)屬性繪制圖形并設(shè)置有關(guān)屬性title(cos(x);2.1 二維圖形二、二、subplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍axis (0 2*pi -1 1);H3=figure; %同上plot(x,t);title(tangent(x);axis (0 2*pi -40 40);H4=figure; %同上plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0 2*pi -40 40);劉朝軍劉朝軍（三）（三）h

14、old命令命令若在已存在圖形窗口中用plot命令繼續(xù)添加新的圖形內(nèi)容，可使用圖形保持命令hold。發(fā)出命令hold on后，再執(zhí)行plot命令，在保持原有圖形或曲線的基礎(chǔ)上，添加新繪制的圖形。2.1 二維圖形二、二、subplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍閱讀如下程序：x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,b); %繪制正弦曲線繪制正弦曲線hold on; %設(shè)置圖形保持狀態(tài)設(shè)置圖形保持狀態(tài)plot(x,z,g); %保持正弦曲線同時繪制余弦曲線保持正弦曲線同時繪制余弦曲線axis (0 2*pi -1 1); legend(cos,sin

15、);%圖例圖例hold off %關(guān)閉圖形保持關(guān)閉圖形保持2.1 二維圖形二、二、subplot函數(shù)函數(shù)劉朝軍劉朝軍三、三、 函數(shù)函數(shù)f(x)曲線曲線fplot函數(shù)則可自適應(yīng)地對函數(shù)進(jìn)行采樣，函數(shù)則可自適應(yīng)地對函數(shù)進(jìn)行采樣，能更好地反應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律。能更好地反應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律。fplot函數(shù)格式：函數(shù)格式：fplot(fname，lims，tol)其中其中:fname為函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)，為函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)，lims為變量取值范圍，為變量取值范圍，tol為相對允許誤差，其其系統(tǒng)默認(rèn)值為為相對允許誤差，其其系統(tǒng)默認(rèn)值為2e-3。例：例：fplot(sin（x）,0 2*pi,-+

16、) fplot(sin(x),cos(x),0 2*pi,1e-3,) 同時繪制正弦、同時繪制正弦、余弦曲線余弦曲線2.1 二維圖形劉朝軍劉朝軍fplot(sin（x）,0 2*pi,-+)0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍fplot(sin(x),cos(x),0 2*pi,1e-3,)0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍為繪制為繪制f(x)=cos(tan(x)曲線，可先建立曲線，可先建立函數(shù)文件函數(shù)文件fct.m，其內(nèi)容為：，其內(nèi)容為：function y=fct(x) y=co

17、s(tan(pi*x);用用fplot函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用fct.m函數(shù)，其命令為：函數(shù)，其命令為：fplot(fct,0 1,1e-4)2.1 二維圖形三、三、 函數(shù)函數(shù)f(x)曲線曲線劉朝軍劉朝軍00.20.40.60.81-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍2.2 特殊坐標(biāo)圖形特殊坐標(biāo)圖形一、一、 對數(shù)坐標(biāo)圖形對數(shù)坐標(biāo)圖形（一）（一）loglog(x,y) 雙對數(shù)坐標(biāo)雙對數(shù)坐標(biāo)【例例7 7】 繪制繪制y=|1000sin(4x)|+1|1000sin(4x)|+1的雙對數(shù)的雙對數(shù)坐標(biāo)圖。程序為：坐標(biāo)圖。程序為：x=0:0.1:2*pi；y=abs(10

18、00*sin(4*x)+1；loglog(x,y); %雙對數(shù)坐標(biāo)繪圖命令雙對數(shù)坐標(biāo)繪圖命令劉朝軍劉朝軍10-1100101100101102103劉朝軍劉朝軍（二）單對數(shù)坐標(biāo)（二）單對數(shù)坐標(biāo)以以X軸為對數(shù)重新繪制上述曲線，程序為：軸為對數(shù)重新繪制上述曲線，程序為：x=0:0.01:2*piy=abs(1000*sin(4*x)+1semilogx(x,y); 單對數(shù)X軸繪圖命令同樣，可以以同樣，可以以Y軸為對數(shù)重新繪制上述曲線，程序為：軸為對數(shù)重新繪制上述曲線，程序為：x=0:0.01:2*piy=abs(1000*sin(4*x)+1semilogy(x,y); 單對數(shù)Y軸繪圖命令2.2特

19、殊坐標(biāo)圖形劉朝軍劉朝軍10-210-1100101020040060080010001200劉朝軍劉朝軍二、二、 極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖函數(shù)函數(shù)polar(theta,rho)用來繪制極坐標(biāo)圖，用來繪制極坐標(biāo)圖，theta為為極坐標(biāo)角度，極坐標(biāo)角度，rho為極坐標(biāo)半徑為極坐標(biāo)半徑【例例8 8】 繪制繪制sin(2*)*cos(2*)的的極坐標(biāo)圖，程序為：極坐標(biāo)圖，程序為：theta=0:0.01:2*pi;rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho,r); %繪制極坐標(biāo)繪制極坐標(biāo)圖命令圖命令title(polar plot);2.2特殊坐標(biāo)圖形劉朝軍

20、劉朝軍 0.1 0.2 0.3 0.4 0.53021060240902701203001503301800劉朝軍劉朝軍2.3 其它圖形函數(shù)其它圖形函數(shù)除除plot等基本繪圖命令外，等基本繪圖命令外，Matlab系統(tǒng)提供了許系統(tǒng)提供了許多其它特殊繪圖函數(shù)，這里舉一些代表性例子，多其它特殊繪圖函數(shù)，這里舉一些代表性例子，更詳細(xì)的信息用戶可隨時查閱在線幫助，其對應(yīng)更詳細(xì)的信息用戶可隨時查閱在線幫助，其對應(yīng)的的M-file文件存放在系統(tǒng)文件存放在系統(tǒng)matlabtoolboxmatlab目錄下。目錄下。劉朝軍劉朝軍2.3 其它圖形函數(shù)其它圖形函數(shù)一、階梯圖形一、階梯圖形函數(shù)函數(shù)stairs(x,y)

21、可以繪制階梯圖形，如下列程序段：可以繪制階梯圖形，如下列程序段：x=-2.5:0.25:2.5;y=exp(-x.*x);stairs(x,y); %繪制階梯圖形命令繪制階梯圖形命令title(stairs plot);2. 3 其它圖形函數(shù)劉朝軍劉朝軍-3-2-1012300.10.20.30.40.50.60.70.80.91stairs plot劉朝軍劉朝軍2.3 其它圖形函數(shù)其它圖形函數(shù)二、條形圖形二、條形圖形函數(shù)函數(shù)bar(x,y)可以繪制可以繪制條形圖條形圖形，如下形，如下列程序段將繪制列程序段將繪制條形圖條形圖形形x=-2.5:0.25:2.5;y=exp(-x.*x);bar(

22、x,y); %繪制條形圖命令繪制條形圖命令title(bar plot);2. 3 其它圖形函數(shù)劉朝軍劉朝軍-3-2-1012300.10.20.30.40.50.60.70.80.91劉朝軍劉朝軍2.3 其它圖形函數(shù)其它圖形函數(shù)三、填充三、填充(fill)圖形圖形fill(x,y,c)函數(shù)用來繪制并填充二維多邊函數(shù)用來繪制并填充二維多邊圖形，圖形，x和和y為二維多邊形頂點坐標(biāo)向量。為二維多邊形頂點坐標(biāo)向量。字符字符 c 規(guī)定填充顏色，其取值前已敘述。規(guī)定填充顏色，其取值前已敘述。下述程序段繪制一正方形并以黃色填充：下述程序段繪制一正方形并以黃色填充：2. 3 其它圖形函數(shù)劉朝軍劉朝軍2.3

23、其它圖形函數(shù)其它圖形函數(shù)x=0 1 1 0 0; %正方形頂點坐標(biāo)向量正方形頂點坐標(biāo)向量y=0 0 1 1 0;fill(x,y,y); %繪制并以黃色填充正方形圖繪制并以黃色填充正方形圖2. 3 其它圖形函數(shù)劉朝軍劉朝軍再如：再如：x=0:0.025:2*pi;y=sin(3*x);fill(x,y,0.5 0.3 0.4); %顏色向量顏色向量Matlab系統(tǒng)可用向量表示顏色，通常稱其為顏色向量?；绢佅到y(tǒng)可用向量表示顏色，通常稱其為顏色向量?；绢伾蛄坑蒙蛄坑胷 g b表示，即表示，即RGB顏色組合；以顏色組合；以RGB為基本色，通為基本色，通過過 r,g,b在在01范圍內(nèi)的不同取值

24、可以組合出各種顏色。范圍內(nèi)的不同取值可以組合出各種顏色。01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍二維繪圖函數(shù)小結(jié)二維繪圖函數(shù)小結(jié)plot 二維圖形基本函數(shù)二維圖形基本函數(shù)fplot f(x)函數(shù)曲線繪制函數(shù)曲線繪制fill 填充二維多邊圖形填充二維多邊圖形polar 極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖bar 條形圖條形圖loglog 雙對數(shù)坐標(biāo)圖雙對數(shù)坐標(biāo)圖semilogx X軸為對數(shù)的坐標(biāo)圖軸為對數(shù)的坐標(biāo)圖semilogy Y軸為對數(shù)的坐標(biāo)圖軸為對數(shù)的坐標(biāo)圖stairs 階梯形圖階梯形圖axis 設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸clf 清除圖形窗口內(nèi)容清除圖形窗口內(nèi)容c

25、lose 關(guān)閉圖形窗口關(guān)閉圖形窗口2. 3 其它圖形函數(shù)劉朝軍劉朝軍figure 創(chuàng)建圖形窗口創(chuàng)建圖形窗口grid 放置坐標(biāo)網(wǎng)格線放置坐標(biāo)網(wǎng)格線gtext 用鼠標(biāo)放置文本用鼠標(biāo)放置文本hold 保持當(dāng)前圖形窗口內(nèi)容保持當(dāng)前圖形窗口內(nèi)容subplot 創(chuàng)建子圖創(chuàng)建子圖text 放置文本放置文本title 放置圖形標(biāo)題放置圖形標(biāo)題xlabel 放置放置X軸坐標(biāo)標(biāo)記軸坐標(biāo)標(biāo)記ylabel 放置放置Y軸坐標(biāo)標(biāo)記軸坐標(biāo)標(biāo)記劉朝軍劉朝軍2.4 三維圖形三維圖形一、一、 plot3函數(shù)函數(shù)最基本的三維圖形函數(shù)為最基本的三維圖形函數(shù)為plot3，它是將二維函數(shù)，它是將二維函數(shù)plot的的有關(guān)功能擴展到三維空間

26、，用來繪制三維圖形。有關(guān)功能擴展到三維空間，用來繪制三維圖形。函數(shù)格式：plot3(x1,y1,z1,c1,x2,y2,z2,c2,) 其中x1,y1,z1表示三維坐標(biāo)向量，c1，c2表示線形或顏色。函數(shù)功能：以向量函數(shù)功能：以向量x，y，z為坐標(biāo)，繪制三維曲線。為坐標(biāo)，繪制三維曲線。劉朝軍劉朝軍【例例9 9】 繪制三維螺旋曲線，其程序為：繪制三維螺旋曲線，其程序為：t=0:pi/50:10*pi;y1=sin(t),y2=cos(t);plot3(y1,y2,t);title(helix),text(0,0,0,origin);xlabel(sin(t),ylabel(cos(t),zlab

27、el(t);grid;2.4 三維圖形-1-0.500.51-1-0.500.51010203040sin(t)originhelixcos(t)t劉朝軍劉朝軍二、二、mesh函數(shù)函數(shù)mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細(xì)的三維曲面函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細(xì)的三維曲面結(jié)構(gòu)圖時，可以通過繪制三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。三維曲面的結(jié)構(gòu)圖時，可以通過繪制三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。三維曲面的網(wǎng)格圖最突出的優(yōu)點是：它較好地解決了實驗數(shù)據(jù)在三維空間的可網(wǎng)格圖最突出的優(yōu)點是：它較好地解決了實驗數(shù)據(jù)在三維空間的可視化問題。視化問題。函數(shù)格式：函數(shù)格式：mesh(x,y,z,c)其

28、中其中x，y控制控制X和和Y軸坐標(biāo)，矩陣軸坐標(biāo)，矩陣z是由是由(x，y)求得求得Z軸軸坐標(biāo)，坐標(biāo)，(x,y,z)組成了三維空間的網(wǎng)格點；組成了三維空間的網(wǎng)格點；c用于控制用于控制網(wǎng)格點顏色。網(wǎng)格點顏色。2.4 三維圖形【例【例10】 下列程序繪制三維網(wǎng)格曲面圖下列程序繪制三維網(wǎng)格曲面圖x=0:0.15:2*pi;y=0:0.15:2*pi;z=sin(y)*cos(x); %矩陣相乘矩陣相乘mesh(x,y,z);劉朝軍劉朝軍0246802468-1-0.500.51劉朝軍劉朝軍三、三、surf函數(shù)函數(shù)surf用于繪制三維曲面圖，各線條之間的補面用顏色填用于繪制三維曲面圖，各線條之間的補面用顏

29、色填充。充。surf函數(shù)和函數(shù)和mesh函數(shù)的調(diào)用格式一致。函數(shù)的調(diào)用格式一致。函數(shù)格式函數(shù)格式: surf (x,y,z)其中其中x，y控制控制X和和Y軸坐標(biāo)，矩陣軸坐標(biāo)，矩陣z是由是由x，y求得的曲面求得的曲面上上Z軸坐標(biāo)。軸坐標(biāo)。2.4 三維圖形三維圖形【例例1111】 下列程序繪制三維曲面圖形下列程序繪制三維曲面圖形x=0:0.15:2*pi;y=0:0.15:2*pi;lloz=sin(y)*cos(x); %矩陣相乘矩陣相乘surf(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-label);title(3-D surf);劉朝軍劉朝軍

30、0246802468-1-0.500.51x-axis3-D surfy-axisz-label劉朝軍劉朝軍四、視點四、視點視點位置可由方位角和仰角表示。方位角視點位置可由方位角和仰角表示。方位角又稱旋轉(zhuǎn)角為視點位置在又稱旋轉(zhuǎn)角為視點位置在XY平面上的投影平面上的投影與與X軸形成的角度，正值表示逆時針，負(fù)軸形成的角度，正值表示逆時針，負(fù)值表示順時針。仰角又稱視角為值表示順時針。仰角又稱視角為XY平面的平面的上仰或下俯角，正值表示視點在上仰或下俯角，正值表示視點在XY平面上平面上方，負(fù)值表示視點在方，負(fù)值表示視點在XY平面下方。從不同平面下方。從不同視點繪制三維圖形的函數(shù)為視點繪制三維圖形的函數(shù)

31、為view。 view(az,el)中的中的az為方位角，為方位角，el為仰角。通過系統(tǒng)提供的多峰函數(shù)為仰角。通過系統(tǒng)提供的多峰函數(shù)peaks的繪制例子，可進(jìn)一步說明視點對圖形的影響，以及的繪制例子，可進(jìn)一步說明視點對圖形的影響，以及view(az,el)函數(shù)的使用。函數(shù)的使用。2.4 三維圖形劉朝軍劉朝軍【例例1212】 不同視角圖形不同視角圖形p=peaks; %系統(tǒng)提供的多系統(tǒng)提供的多峰函數(shù)峰函數(shù)subplot(2,2,1);mesh(peaks,p);view(-37.5,30); %指定子圖指定子圖1的視點的視點title(azimuth=-37.5,elevation=30)sub

32、plot(2,2,2);mesh(peaks,p);view(-17,60); %指定子圖指定子圖2的視點的視點title(azimuth=-17,elevation=60)2.4 三維圖形劉朝軍劉朝軍02040600204060-10-50510azimuth=-37.5,elevation=30010203040500204060-10010azimuth=-17,elevation=6001020304050-10-50510azimuth=-90,elevation=001020304050050-10-50510azimuth=-7,elevation=-10劉朝軍劉朝軍五、等高線圖

33、五、等高線圖等高線圖可通過函數(shù)contour3繪制。【例例1313】 多多峰函數(shù)峰函數(shù)peaks的的等高線圖等高線圖x,y,z=peaks(30);contour3(x,y,z,16);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(contour3 of peaks)2.4 三維圖形0710918劉朝軍劉朝軍-3-2-10123-3-2-10123-6-4-202468z-axiscontour3 of peaksx-axisy-axis劉朝軍劉朝軍2.5 圖形句柄圖形句柄一、句柄一、句柄在在Matlab系統(tǒng)中，繪圖命令產(chǎn)生的每一個部分稱

34、為圖系統(tǒng)中，繪圖命令產(chǎn)生的每一個部分稱為圖形對象，系統(tǒng)在創(chuàng)建每一個對象時，都為該對象分配唯一形對象，系統(tǒng)在創(chuàng)建每一個對象時，都為該對象分配唯一的一個值，稱其為句柄，因此句柄就是圖形對象標(biāo)識符。的一個值，稱其為句柄，因此句柄就是圖形對象標(biāo)識符。對象、句柄以及圖形對象等概念其實質(zhì)是統(tǒng)一的，系統(tǒng)將對象、句柄以及圖形對象等概念其實質(zhì)是統(tǒng)一的，系統(tǒng)將每一個對象按樹型層次結(jié)構(gòu)組織起來，這些對象包括根對每一個對象按樹型層次結(jié)構(gòu)組織起來，這些對象包括根對象，通常為計算機屏幕、圖形窗口、坐標(biāo)系統(tǒng)、線條、曲象，通常為計算機屏幕、圖形窗口、坐標(biāo)系統(tǒng)、線條、曲面、文本串、用戶界面控制等。面、文本串、用戶界面控制等。劉

35、朝軍劉朝軍根對象可包含一個或多個圖形窗口對象，而一個圖形窗口根對象可包含一個或多個圖形窗口對象，而一個圖形窗口對象又可包含一組或多組坐標(biāo)系子對象，線條、文本等其它對象又可包含一組或多組坐標(biāo)系子對象，線條、文本等其它對象都是坐標(biāo)系的子對象。所有創(chuàng)建對象的函數(shù)當(dāng)父對象不對象都是坐標(biāo)系的子對象。所有創(chuàng)建對象的函數(shù)當(dāng)父對象不存在時，都會自動創(chuàng)建它。存在時，都會自動創(chuàng)建它。計算機屏幕作為根對象自動建立，其句柄值為計算機屏幕作為根對象自動建立，其句柄值為0。而。而Hf_f=figure命令則建立圖形窗口對象，并返回它的句柄值給命令則建立圖形窗口對象，并返回它的句柄值給變量變量Hf_f。圖形窗口的句柄為一整

36、數(shù)，并顯示在該窗口的標(biāo)。圖形窗口的句柄為一整數(shù)，并顯示在該窗口的標(biāo)題欄，其它圖形對象的句柄為浮點數(shù)，題欄，其它圖形對象的句柄為浮點數(shù)，Matlab提供了一系列提供了一系列與句柄操作有關(guān)的函數(shù)，如與句柄操作有關(guān)的函數(shù)，如gcf 、gca等。為便于識別，用大等。為便于識別，用大寫字母開頭的變量表示句柄，如寫字母開頭的變量表示句柄，如Hf_f等。等。2.5 圖形句柄劉朝軍劉朝軍二、對象屬性二、對象屬性所有圖形對象都具有控制對象顯示的屬性。這些屬性既包括所有圖形對象都具有控制對象顯示的屬性。這些屬性既包括對象的一般信息，如對象類型、對象的父對象及子對象等，對象的一般信息，如對象類型、對象的父對象及子對

37、象等，也包括對象的一些特定信息，如坐標(biāo)系對象的刻度等。用戶也包括對象的一些特定信息，如坐標(biāo)系對象的刻度等。用戶可以獲取、設(shè)置對象屬性，以達(dá)到控制對象的目的。當(dāng)創(chuàng)建可以獲取、設(shè)置對象屬性，以達(dá)到控制對象的目的。當(dāng)創(chuàng)建一個對象時，系統(tǒng)用一組默認(rèn)屬性值定制對象，用戶可通過一個對象時，系統(tǒng)用一組默認(rèn)屬性值定制對象，用戶可通過get命令獲取這些屬性值，同時也可通過命令獲取這些屬性值，同時也可通過set命令重新設(shè)置對命令重新設(shè)置對象屬性。象屬性。set命令格式為：命令格式為：set(H,name,value，) 將圖形對象將圖形對象H的的name屬性設(shè)置為屬性設(shè)置為value其中其中H為句柄，為句柄，na

38、me為屬性名，為屬性名，value為為name的屬性值。的屬性值。2.5 圖形句柄劉朝軍劉朝軍2.5 圖形句柄圖形句柄用用set命令可以方便地設(shè)置圖形對象屬性，如下列命令可以方便地設(shè)置圖形對象屬性，如下列程序段就是通過屬性來定制圖形。程序段就是通過屬性來定制圖形。x=0:0.1:4*pi;H=plot(x,sin(x); %返回正弦曲線句柄返回正弦曲線句柄Hset(H,LineStyle,*,LineWidth,0.1); %設(shè)置正弦曲線線型與線寬其中設(shè)置正弦曲線線型與線寬其中LineStyle為線型屬性，為線型屬性，LineWidth為線寬屬性。為線寬屬性。2.5 圖形句柄劉朝軍劉朝軍024

39、68101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81劉朝軍劉朝軍2.5 圖形句柄圖形句柄(2)利用利用get(H)命令可以返回當(dāng)前句柄命令可以返回當(dāng)前句柄H對象的屬性。對象的屬性。鍵入命令：鍵入命令：get(H) 系統(tǒng)返回當(dāng)前圖形對象的有關(guān)屬性：系統(tǒng)返回當(dāng)前圖形對象的有關(guān)屬性：象象H=get(0,CurrentFigure)則返回根對則返回根對象的象的CurrentFigure的屬性值，即當(dāng)前圖的屬性值，即當(dāng)前圖形 窗 口 的 句 柄 ， 相 當(dāng) 于 函 數(shù)形 窗 口 的 句 柄 ， 相 當(dāng) 于 函 數(shù) g c f 。get(gcf,Children)則返回當(dāng)前坐標(biāo)

40、系對則返回當(dāng)前坐標(biāo)系對象的句柄；類似的操作用戶可在使用象的句柄；類似的操作用戶可在使用Matlab的的過程中不斷積累。過程中不斷積累。2.5 圖形句柄劉朝軍劉朝軍2.5 圖形句柄圖形句柄三、句柄應(yīng)用三、句柄應(yīng)用利用句柄操作的有關(guān)函數(shù)，用戶可以查找、訪問圖形對利用句柄操作的有關(guān)函數(shù)，用戶可以查找、訪問圖形對象，以達(dá)到定制對象屬性，改變對象顯示效果的目的。象，以達(dá)到定制對象屬性，改變對象顯示效果的目的。x=-pi:pi/20:pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,g);Hl_lines=get(gca,Children); %獲取正、余曲線句柄向量獲取正、余曲線句柄向量Hl_linesfor k=1:size(Hl_lines) if get(Hl_lines(k),colotr)=0 1 0 %0 1 0為綠顏色向量為綠顏色向量 Hl_green=Hl_lines(k) %返回綠色