Matlab圖形操作

1、第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 （1）掌握掌握圖形窗口圖形窗口的創(chuàng)建與控制，以及圖形窗口的的創(chuàng)建與控制，以及圖形窗口的基本操基本操作作；（2）熟練掌握）熟練掌握二維和三維繪圖基本的命令二維和三維繪圖基本的命令、著色、線型控、著色、線型控制；制；（3）初步掌握用）初步掌握用特殊的圖形特殊的圖形來表現(xiàn)特殊數(shù)據(jù)的性質，如面來表現(xiàn)特殊數(shù)據(jù)的性質，如面積圖、直方圖、餅圖等。積圖、直方圖、餅圖等。 （4）了解在）了解在極坐標、柱坐標和球坐標系極坐標、柱坐標和球坐標系下繪制圖形。下繪制圖形。 （5）掌握）掌握坐標軸的控制和圖形標注命令坐標軸的控制和圖形標注命令及其用法。及其用法。 （6）了解）

2、了解句柄圖形句柄圖形的概念和的概念和圖形對象的結構層次圖形對象的結構層次、掌握圖、掌握圖形對象形對象屬性的獲取屬性的獲取及利用及利用圖形對象屬性編輯器圖形對象屬性編輯器設置對象屬性設置對象屬性的方法。的方法。 （7）掌握用）掌握用 GUI 設計用戶界面設計用戶界面菜單對象菜單對象和用戶界面和用戶界面控制對控制對象象的方法。的方法。 一、圖形窗口一、圖形窗口創(chuàng)建圖形窗口的命令為創(chuàng)建圖形窗口的命令為figure，有兩種調用格式：有兩種調用格式： figure/ figure(n)也可以由菜單創(chuàng)建：也可以由菜單創(chuàng)建： File-New-Figure圖形窗口的操作及控制圖形窗口的操作及控制第第4章章

3、Matlab的圖形功能的圖形功能 figure(1)x=0:0.1:1;y=sin(x);plot(x,y)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 二、二維平面圖形與坐標系二、二維平面圖形與坐標系 1. 幾個基本的繪圖命令幾個基本的繪圖命令 a. 線性坐標曲線線性坐標曲線 plot 函數(shù)命令函數(shù)命令 plot 是是 MATLAB 二維曲線繪圖中最簡單、最重二維曲線繪圖中最簡單、最重要、使用最廣泛的一個線性繪圖函數(shù)。它可以要、使用最廣泛的一個線性繪圖函數(shù)。它可以生成線段、生成線段、曲線和參數(shù)方程曲線曲線和參數(shù)方程曲線的函數(shù)圖形。的函數(shù)圖形。 命令格式命令格式: : plot(y) :單參數(shù)

4、式（單參數(shù)式（y為縱坐標向量，橫坐標為向量為縱坐標向量，橫坐標為向量1 2 3 4 1 2 3 4 ） plot(x,y)：參數(shù)式參數(shù)式 （x 為橫坐標向量，為橫坐標向量，y為縱坐標向量為縱坐標向量） plot(Y)：mn 矩陣式矩陣式( (矩陣的矩陣的每列為縱坐標每列為縱坐標，橫坐標為向量橫坐標為向量1:1:m)m)plot(X,Y)：混合式混合式 plot(Z)：復向量式復向量式 plot(x1,y1,x2,y2,)：綜合調用方式綜合調用方式 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用命令用命令 plot(y)繪曲線，其中繪曲線，其中 y=5 3 4 9 0 2 3。 y=5 3 4

5、 9 0 2 3; plot(y)用命令用命令 plot(x,y)繪制函數(shù)繪制函數(shù) y=cos(x)在兩個周期內的圖形。在兩個周期內的圖形。 x=0:0.01:2*pi; y=cos(x); plot(x,y)在同一圖形窗口中在同一圖形窗口中用命令用命令 plot(x,y)繪出正弦余弦函數(shù)的圖形。繪出正弦余弦函數(shù)的圖形。 x=0:0.01:2*pi; y=sin(x);cos(x); plot(x,y) 用命令用命令plot(Y)繪制矩陣繪制矩陣 Y=5 4 3 8 9 10；3 4 4 5 8 2 ；8 12 13 21 18 25 ；9 8 8 9 6 7的圖形。的圖形。 Y=5 4 3

6、8 9 10;3 4 4 5 8 2 ;8 12 13 21 18 25 ;9 8 8 9 6 7; plot(Y) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 在在混合式混合式的命令格式的命令格式plot(X,Y)中，對中，對X和和Y而言，可分下而言，可分下列幾種情況：列幾種情況：如果如果 X 和和 Y 都是向量都是向量，則長度必須相等；，則長度必須相等； 如果如果 X 是向量，而是向量，而 Y 是一個矩陣是一個矩陣，X 的長度與矩陣的長度與矩陣 Y 的行數(shù)或列數(shù)相等，則它的作用是將向量的行數(shù)或列數(shù)相等，則它的作用是將向量 X 與矩陣與矩陣 Y 的的每列或每行的向量相對應作折（每列或每行的

7、向量相對應作折（ 曲）線，當曲）線，當 Y 是是方陣方陣時，時，則將向量則將向量 X 與矩陣與矩陣 Y 的的列向量列向量對應作圖；對應作圖； 如果如果 X 是矩陣，是矩陣，Y 是向量是向量，Y 的長度等于矩陣的長度等于矩陣 X 的行的行數(shù)或列數(shù)，則將數(shù)或列數(shù)，則將 X 的每列或每行的向量與的每列或每行的向量與 Y 相對應作圖。相對應作圖。當當 X 是是方陣方陣時，則將時，則將 X 的各列的各列與與 Y 對應作圖；對應作圖； 如果如果 X 和和 Y 都是矩陣都是矩陣，且維數(shù)相同，則按，且維數(shù)相同，則按列與列列與列的對的對應方式來作圖。應方式來作圖。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用

8、命令用命令plot(X,Y) 繪制圖形。繪制圖形。 x=1:length(peaks); plot(x,peaks)注意：注意： peaksz = 3*(1-x).2.*exp(-(x.2) - (y+1).2) . - 10*(x/5 - x.3 - y.5).*exp(-x.2-y.2) . - 1/3*exp(-(x+1).2 - y.2) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用用plot(Z)繪制圖形。繪制圖形。 x=0:pi/20:2*pi; Z=sin(x)+cos(x)*i plot(Z)等價于等價于plot(real(Z),imag(Z) 用用plot(x1,y1,x

9、2,y2,)在同一窗在同一窗口中繪制多條曲線，且坐標和口中繪制多條曲線，且坐標和長度都不同。長度都不同。 t1=0:0.1:3*pi; t2=0:0.1:6; plot(t1,sin(t1),t2,sqrt(t2)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 b.二維函數(shù)二維函數(shù)曲線曲線專用命令專用命令 fplot用用plot繪圖在確定自變量的取值間隔時，一般采用繪圖在確定自變量的取值間隔時，一般采用平均間隔平均間隔，有時會因，有時會因某處某處 間距太大，而間距太大，而不能反映出函數(shù)的變化不能反映出函數(shù)的變化情況。情況。fplot是繪制函數(shù)是繪制函數(shù) y=f(x)圖形的專用命令圖形的專用命令,

10、它的它的數(shù)據(jù)點是自適應產生的數(shù)據(jù)點是自適應產生的，對那些導數(shù)變化較大的，對那些導數(shù)變化較大的函數(shù)，用函數(shù)，用 fplot 函數(shù)繪出的曲線比等分取點所畫出的曲線函數(shù)繪出的曲線比等分取點所畫出的曲線更加接近真實更加接近真實。fplot 函數(shù)命令的調用格式為：函數(shù)命令的調用格式為： X,Y=fplot(fun,lims,tol,n, linespec,p1,p2) fun：函數(shù)名字符串；函數(shù)名字符串； lims：定義定義 x 的取值區(qū)間，的取值區(qū)間，lims=xmin,xmax； tol：相對誤差（默認值為相對誤差（默認值為 2e-3）；n：繪圖的最少點數(shù)（繪圖的最少點數(shù)（ n+1）；）； line

11、spec：線性設置；線性設置；p1，p2，：函數(shù)傳遞參數(shù)；函數(shù)傳遞參數(shù)； X，Y ：數(shù)組數(shù)據(jù)點坐標。數(shù)組數(shù)據(jù)點坐標。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 fplot 和和 plot 命令的比較。命令的比較。 （ 1）創(chuàng)建函數(shù)）創(chuàng)建函數(shù) M 文件文件 funfplot。 function y=funfplot(x) y=sin(1./tan(pi.*x); （2）將將用用 fplot 命令求得的坐標點命令求得的坐標點按照對應大小創(chuàng)按照對應大小創(chuàng)建一個建一個等間距坐標點等間距坐標點賦值給矩陣賦值給矩陣 X，Y。 X,Y=fplot(funfplot,-0.1,0.1,2e-4);%只只把數(shù)

12、據(jù)點坐標輸入把數(shù)據(jù)點坐標輸入 X、Y，而不顯示圖形。而不顯示圖形。%要使用要使用 toltol、n n 或是或是linespeclinespec的默認參數(shù)，可以給的默認參數(shù)，可以給函數(shù)傳遞一個函數(shù)傳遞一個作為參數(shù)。作為參數(shù)。 x=-0.1:1/1000*pi:0.1; y=funfplot(x);（ 3）用用 plot和和fplot命令作圖，比較二者的不同：命令作圖，比較二者的不同： plot(x,y) figure(2) %打開一個新的圖形窗口打開一個新的圖形窗口 plot(X,Y) %該命令等價于該命令等價于 fplot(funfplot,-0.1,0.1,2e-4); 第第4章章 Mat

13、lab的圖形功能的圖形功能 c.c.對數(shù)坐標曲線命令對數(shù)坐標曲線命令 繪制二維對數(shù)坐標曲線的命令繪制二維對數(shù)坐標曲線的命令semilogx、semilogy 和和 loglog，其其用法和函數(shù)用法和函數(shù) plot 相同。相同。函數(shù)函數(shù) semilogx 橫坐標橫坐標為對數(shù)坐標；為對數(shù)坐標；函數(shù)函數(shù) semilogy 縱坐標縱坐標為對數(shù)坐標；為對數(shù)坐標；函數(shù)函數(shù)loglog 橫、縱坐標橫、縱坐標均為對數(shù)坐標。均為對數(shù)坐標。繪制正弦函數(shù)的對數(shù)坐標曲線。繪制正弦函數(shù)的對數(shù)坐標曲線。 t=0.1:0.1:3*pi; y=sin(t); figure(1) semilogx(t,y) grid on %

14、為圖形窗口添加網格 figure(2) semilogy(t,y) figure(3) loglog(t,y) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 d.d.雙雙 y 軸圖形軸圖形 繪制繪制左右均有左右均有 y 軸軸的圖形的圖形 plotyy(x1,y1,x2,y2) 在窗口中同時繪制兩條曲線：在窗口中同時繪制兩條曲線：(x1,y1)和和(x2,y2)，曲線曲線(x1,y1)用左側的用左側的 y 軸軸，曲，曲線線(x2,y2)用右側的用右側的 y 軸。軸。 plotyy(x1,y1,x2,y2, fun) fun是字符串是字符串，用來指定繪圖的，用來指定繪圖的函數(shù)函數(shù)名，如名，如 pl

15、ot、semilogx、semilogy 等等 。plotyy(z1,y1,x2,y2, fun1, fun2) 用用fun1和和fun2指定指定不同的繪圖函數(shù)不同的繪圖函數(shù)分別繪制。分別繪制。 用用 plotyy plotyy 函數(shù)繪制雙函數(shù)繪制雙 y y 軸圖形。軸圖形。 t1=0:0.1:3*pi; t2=0:0.1:6; y1=sin(t1); y2=sqrt(t2); plotyy(t1,y1,t2,y2,semilogx) grid on 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 在同一圖形窗口中用不同的繪圖函數(shù)繪制同一函數(shù)曲線在同一圖形窗口中用不同的繪圖函數(shù)繪制同一函數(shù)曲線

16、的雙的雙 y 軸軸圖形。圖形。 x=0:0.1:6; y=sqrt(x); plotyy(x,y,x,y,semilogy,plot) plotyy 函數(shù)不能加入設置曲線線型、顏色及標出數(shù)據(jù)點的參數(shù)。函數(shù)不能加入設置曲線線型、顏色及標出數(shù)據(jù)點的參數(shù)。 xy 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 2.線型和顏色線型和顏色 plot 函數(shù)可以設置曲線的函數(shù)可以設置曲線的線段類型、定點標記和線段顏色線段類型、定點標記和線段顏色。 常用的線段、顏色與定點標記參數(shù)常用的線段、顏色與定點標記參數(shù) 調用格式調用格式：plot(x,y,s) ，s 為類型說明參數(shù)，為類型說明參數(shù)，是字符串。是字符串。s

17、 字符串字符串可以是三種類型的可以是三種類型的符號之一符號之一，也可以是線型與顏色和定點標記，也可以是線型與顏色和定點標記與顏色的與顏色的組合組合；如果如果沒有沒有 s 參數(shù)參數(shù)，plot 將使用將使用缺省設置（實線，前七種顏色順序著色缺省設置（實線，前七種顏色順序著色）繪制曲線；繪制曲線； 在當前坐標系中繪圖時，每調入一次繪圖函數(shù)，在當前坐標系中繪圖時，每調入一次繪圖函數(shù)，MATLAB將擦掉坐標將擦掉坐標系中已有的圖形對象。可以用系中已有的圖形對象。可以用 hold on 命令命令在一個坐標系中在一個坐標系中增加新的圖增加新的圖形對象形對象。注意。注意MATLAB會根據(jù)新圖形的大小，重新改變

18、坐標系的比例。會根據(jù)新圖形的大小，重新改變坐標系的比例。用不同的用不同的線型和標注線型和標注來繪制兩條曲線。來繪制兩條曲線。 t1=0:0.1:2*pi; t2=0:0.1:6; y1=sin(t1); y2=sqrt(t2); plot(t1,y1,:hb,t2,y2,-g) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 3. 圖形窗口的分割圖形窗口的分割 有時需要在有時需要在一個圖形窗口中顯示幾幅圖一個圖形窗口中顯示幾幅圖，以便對幾個函數(shù)進行直觀、，以便對幾個函數(shù)進行直觀、便捷的比較。由于每個繪圖命令在繪制數(shù)據(jù)圖像時都會將已有圖形覆便捷的比較。

19、由于每個繪圖命令在繪制數(shù)據(jù)圖像時都會將已有圖形覆蓋掉，而用蓋掉，而用 hold 命令不能實現(xiàn)同時顯示幾個不同坐標尺寸下的圖形，命令不能實現(xiàn)同時顯示幾個不同坐標尺寸下的圖形，用用 figure 命令再創(chuàng)窗口又很難同時比較由不同的數(shù)據(jù)繪得的圖像。命令再創(chuàng)窗口又很難同時比較由不同的數(shù)據(jù)繪得的圖像。實現(xiàn)在實現(xiàn)在同一個窗口中同時顯示多個圖像同一個窗口中同時顯示多個圖像的命令的命令subplot。使用格式為：使用格式為： subplot(m，n，i)其含義為其含義為 ：把圖形窗口分割為：把圖形窗口分割為 m 行行 n 列子窗口列子窗口，然后選，然后選定定第第 i 個窗口為當前窗口個窗口為當前窗口。subp

20、lot 命令不僅用于命令不僅用于二維圖形二維圖形，對，對三維圖形三維圖形一樣適用。其本質是將一樣適用。其本質是將 figure 窗口分為幾個區(qū)域窗口分為幾個區(qū)域，再在每個區(qū)域內分別繪圖。，再在每個區(qū)域內分別繪圖。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用用 subplot 函數(shù)函數(shù)把兩種不同的圖形綜合在一個圖形窗口中。把兩種不同的圖形綜合在一個圖形窗口中。 subplot(2,2,1) t=0.1:0.1:2*pi; y=sin(t); semilogx(t,y) grid on subplot(2,2,2) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y)subplo

21、t(2,2,3) x=1:0.01:5; y=exp(x); plotyy(x,y,x,y,semilogx,plot) subplot(2,2,4) x=1:0.1:10; y=sqrt(x); plot(x,y,:rd) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 4.4.圖形標注圖形標注a.a.坐標軸和圖形標題標注坐標軸和圖形標題標注 標注標注坐標軸坐標軸 x、y 和和 z 的命令函數(shù)為的命令函數(shù)為 xlabel、ylabel 和和 zlabel ，調用格式為：調用格式為：xlabel(text) xlabel(text,Property1,PropertyValue1,Propert

22、y2,PropertyValue2,.)H = xlabel(.) 返回坐標軸標注的返回坐標軸標注的句柄。句柄。其中，其中，text是要添加的標注文本。是要添加的標注文本。Property是文本的是文本的屬性名，屬性名，PropertyValue是屬性值（所用字體、大小、標是屬性值（所用字體、大小、標注角度等）。注角度等）。圖形加圖形加標題標題的函數(shù)為的函數(shù)為 title，其調用格式與坐標軸標注類似。其調用格式與坐標軸標注類似。特征字符串特征字符串中的希臘字母中的希臘字母 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 特征字符串特征字符串中的其他字符中的其他字符 第第4章章 Matlab的圖形

23、功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 b. 圖例的標注圖例的標注 legend命令命令實現(xiàn)不同圖例的說明。其調用格式為：實現(xiàn)不同圖例的說明。其調用格式為： legend(string1,string2,string3, .) legend(string1,string2,string3,.,Pos) 按順序按順序把把字符串字符串添加到相應的曲線添加到相應的曲線線型符號線型符號之后；之后；Pos對圖對圖例的位置作出設置和調整：例的位置作出設置和調整： 0 = 自動把圖例置于自動把圖例置于最佳位置最佳位置（ 和圖中曲線重復最少）；和圖中曲線重復最少）； 1 = 置于圖形窗口

24、的置于圖形窗口的右上角右上角（ 缺省值）；缺省值）； 2 = 置于圖形窗口的置于圖形窗口的左上角左上角； 3 = 置于圖形窗口的置于圖形窗口的左下角左下角； 4 = 置于圖形窗口的置于圖形窗口的右下角右下角； -1 = 置于圖形窗口的置于圖形窗口的右側（右側（ 外部外部）。）。 5. 控制分格線控制分格線對二維和三維圖形都適用。對二維和三維圖形都適用。有三種用法：有三種用法： grid on：打開打開分格線控制開關，以后繪制的圖形都帶分格線控制開關，以后繪制的圖形都帶有分格線；有分格線； grid off：關閉關閉分格線控制開關，以后繪制的圖形都不分格線控制開關，以后繪制的圖形都不帶分格線；帶

25、分格線； grid：用于用于實現(xiàn)分格線繪制切換實現(xiàn)分格線繪制切換。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 繪制圖形，并用函數(shù)繪制圖形，并用函數(shù) xlabel、title 和和 legend 命令進行標注。命令進行標注。t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); y1=cos(t); plot(t,y,:,t,y1,r*) xlabel(x 軸 (0-4pi),fontsize,12,fontweight,bold) ylabel(y 軸,fontsize,12,fontweight,bold) title(繪制正弦波和余弦波 Pos=1,

26、fontsize,10,fontweight,bold,fontangle,italic) text(pi,0,leftarrowsin(pi)=0) text(pi,-1,leftarrowcos(pi)=-1)text(pi/2,0.9,uparrowsin(pi/2)=,num2str(sin(pi/2) text(0,-0.6,繪圖日期：,date) text(0,-0.8,MATLAB 版本：,version) legend(正弦波,余弦波) figure(2) plot(t,y,:,t,y1,r*) title(繪制正弦波和余弦波 Pos=0,fontsize,10,fontwei

27、ght,bold,fontangle,italic) legend(正弦波,余弦波,0) grid on figure(3) plot(t,y,:,t,y1,r*) title(繪制正弦波和余弦波 Pos=-1,fontsize,10,fontweight,bold,fontangle,italic) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 text(7*pi/2,0,rightarrowcos(pi*7/2)=0) legend(正弦波,余弦波,-1) grid off第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 坐標軸的調整坐標軸的調整1.1.坐標軸坐標軸調整調整命令命令第第4章章

28、Matlab的圖形功能的圖形功能 2. 坐標系的調整坐標系的調整 實現(xiàn)坐標系的調整的命令是實現(xiàn)坐標系的調整的命令是 axis 函數(shù)。函數(shù)。 調用格式為：調用格式為： axis(xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax)坐標的最小值（坐標的最小值（ xmin,ymin,zmin）必須小于相應的最大值必須小于相應的最大值（ xmax,ymax,zmax），），否則會出錯。否則會出錯。自動坐標系與用自動坐標系與用 axis axis 函數(shù)函數(shù)調整后的坐標系的比較。調整后的坐標系的比較。 subplot(2,1,1) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y)

29、 subplot(2,1,2) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y) axis(0,max(t),min(y),max(y) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 三、特殊圖形繪制三、特殊圖形繪制為了將抽象的數(shù)據(jù)表達得更形象，除了繪制為了將抽象的數(shù)據(jù)表達得更形象，除了繪制二維、三維二維、三維圖圖形外，還要用到形外，還要用到直方圖、面積圖、餅圖直方圖、面積圖、餅圖等特殊圖形。等特殊圖形。特殊圖形指令特殊圖形指令 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 1.1.面積圖命令面積圖命令 area 表現(xiàn)各個不同部分對整體所作的貢獻表現(xiàn)各個不同部分對整體所作的貢

30、獻 area(X,Y)：與與 plot 的命令的使用方法相似，的命令的使用方法相似，將連線圖將連線圖到到 x 軸軸的那部分填上了顏色；的那部分填上了顏色； area(Y)：缺省值缺省值 X=1:SIZE(Y)； area(X,Y,LEVEL)或或 area(Y,LEVEL)：填色部分為填色部分為由連由連線圖到線圖到 y=level 的水平線的水平線之間的部分。之間的部分。繪制一面積圖繪制一面積圖 X=-2:2; Y=3,5,2,4,1;5,4,2,3,5;3,4,5,2,1; area(X,Y) legend(因素 1,因素 2,因素 3) grid on第第4章章 Matlab的圖形功能的圖

31、形功能 2.2.直方圖命令直方圖命令 bar 直方圖常用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的作圖，直方圖常用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的作圖， 有有bar、bar3、barh 和和 bar3h幾種函數(shù)，其調用格式類似。幾種函數(shù)，其調用格式類似。以函數(shù)以函數(shù) bar 為例：為例： bar(X,Y)：X 是橫坐標向量，是橫坐標向量，Y 可以是向量或矩陣可以是向量或矩陣。Y 是是向量向量時，每時，每一個元素對應一個豎條；一個元素對應一個豎條；Y 是是 m 行行 n 列列矩陣矩陣時，將畫出時，將畫出 m 組豎條，組豎條，每組包括每組包括 n 個豎條；個豎條； bar(Y)：橫坐標使用缺省值橫坐標使用缺省值 X=1:M； bar(X,Y,WI

32、DTH) 或或 bar(Y,WIDTH)：用用 WIDTH 指定指定豎條的寬度豎條的寬度，如果如果 WIDTH1，條與條之間將重合。條與條之間將重合。缺省寬度為缺省寬度為 0.8； bar(.,grouped)：產生缺省的產生缺省的組合組合直方圖；直方圖； bar(.,stacked)：產生產生累積的累積的直方圖；直方圖； bar(.,linespec)：指定指定條的顏色條的顏色；H = bar(.)：返回條形圖對象的返回條形圖對象的句柄句柄。 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用繪制直方圖的幾種命令繪制直方圖。用繪制直方圖的幾種命令繪制直方圖。X=-2:2; Y=3,5,2,4,

33、1;5,4,2,3,5;3,4,5,2,1; subplot(2,2,1) bar(X,Y,r) xlabel(x)ylabel(y) colormap(cool) subplot(2,2,2) barh(X,Y,grouped) xlabel(y) ylabel(x) colormap(cool) subplot(2,2,3) bar(X,Y,stacked) xlabel(x) ylabel(Sigma y) colormap(summer) subplot(2,2,4) barh(X,Y,stacked) xlabel(y);ylabel(Sigma x) colormap(summer

34、)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 繪制三維直方圖。繪制三維直方圖。X=-2:2; Y=3,5,2,4,1;5,4,2,3,5;3,4,5,2,1; subplot(2,2,1) bar3(X,Y,r) zlabel(y) ylabel(x) colormap(cool) subplot(2,2,2) bar3h(X,Y,grouped) ylabel(x) zlabel(y) colormap(cool) subplot(2,2,3) bar3(X,Y,stacked) ylabel(x) zlabel(Sigma y) colormap(summer) subplot(2,2,

35、4) bar3h(X,Y,stacked) zlabel(x) ylabel(Sigma y) colormap(summer)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 3.3.餅圖命令餅圖命令 pie 餅圖又叫餅圖又叫扇形圖扇形圖，用于，用于顯示向量中元素所占向量元素總和顯示向量中元素所占向量元素總和的百分比的百分比。 pie 和和 pie3分別用于繪制二維和三維餅圖。分別用于繪制二維和三維餅圖。調用格式：調用格式： pie(X)pie(X)：向量向量 X X 的餅圖。把的餅圖。把 X X 的每一個元素在所有元的每一個元素在所有元素總和中占的比例表達出來；素總和中占的比例表達出來； pi

36、e(X,EXPLODE)：向量向量EXPLODE（和向量和向量X長度相等）長度相等）用于指定餅圖中用于指定餅圖中抽出一部分的塊抽出一部分的塊（非零值對應的塊非零值對應的塊）；）；pie(.,LABELS)：LABELS 是用于是用于標注標注餅圖的字符串數(shù)餅圖的字符串數(shù)組，其長度必須和向量組，其長度必須和向量 X相等；相等； H = pie(.)：返回包括返回包括餅圖餅圖和文本對象和文本對象句柄句柄。 用函數(shù)用函數(shù) pie 和和 pie3 繪制餅圖。繪制餅圖。x=200,360,120,400,320; subplot(2,2,1),pie(x,0 0 0 1 0) subplot(2,2,2)

37、,pie3(x,0 0 0 1 0) subplot(2,2,3),pie(x(2:5) subplot(2,2,4), x=0.1,0.12,0.21,0.34,0.11;pie3(x ,A,B,C,D,E)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 四、四、三維繪圖三維繪圖 1. 1. 三維三維曲線曲線繪圖命令繪圖命令 三維函數(shù)三維函數(shù) plot3主要用來表現(xiàn)主要用來表現(xiàn)單參數(shù)的三維曲線單參數(shù)的三維曲線，與二維繪，與二維繪圖函數(shù)圖函數(shù) plot 相比，只多了相比，只多了第三維數(shù)據(jù)第三維數(shù)據(jù)。其調用格式為：其調用格式為： plot3(X1,Y1

38、,Z1,s1,X2,Y2,Z2,s2,)或或 plot3(X,Y,Z,s)參數(shù)的含義如下：參數(shù)的含義如下： Xn、Yn、Zn：第一到三維數(shù)據(jù)，是第一到三維數(shù)據(jù)，是尺寸相等的尺寸相等的向量向量/矩陣；矩陣；s、s1、s2：是是字符串字符串，用來設置，用來設置線型、顏色、數(shù)據(jù)點線型、顏色、數(shù)據(jù)點標記。標記。X、Y、Z 是是向量時向量時，繪制以向量，繪制以向量 X、Y、Z 的的元素為元素為 x、y、z 坐標坐標的三的三維曲線。維曲線。 X、Y、Z 是是矩陣時矩陣時，以，以 X、Y、Z 對應列元素為對應列元素為 x、y、z 坐標坐標分別繪制分別繪制曲線。曲線。 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形

39、功能 x、y、z 是向量時，是向量時，plot3 命令的使用命令的使用t=0:0.1:8*pi; plot3(sin(t),cos(t),t)title(繪制螺旋線) %用命令用命令 title 對圖形主題進行標注對圖形主題進行標注 xlabel(sin(t),FontWeight,bold,FontAngle,italic) ylabel(cos(t),FontWeight,bold,FontAngle,italic) zlabel(t,FontWeight,bold,FontAngle,italic) %命令命令 zlabel 用來指定用來指定 z 軸的數(shù)據(jù)名稱軸的數(shù)據(jù)名稱 grid on

40、x、y、z 都是矩陣時，都是矩陣時，plot3 命令的使用命令的使用X,Y=meshgrid(-pi:0.1:pi);Z=sin(X)+cos(Y); plot3(X,Y,Z) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 2.2.三維曲面繪圖命令三維曲面繪圖命令 為了繪制定義在平面區(qū)域為了繪制定義在平面區(qū)域 D =x0,xmD =x0,xmy0,yn y0,yn 上的上的三維三維曲面曲面z=f(x,yz=f(x,y) ) ，首先將，首先將 x0,xmx0,xm在在 x x 方向分成方向分成 m m 份，將份，將 y0,yny0,yn在在 y y 方向分成方向分成 n n 份，由各劃點分別作平

41、行于坐標份，由各劃點分別作平行于坐標軸的直線，將軸的直線，將區(qū)域區(qū)域 D D 分成分成 m mn n 個小矩形個小矩形；對于每個小矩；對于每個小矩形，計算出形，計算出網格點的函數(shù)值網格點的函數(shù)值，決定出空間中四個頂點，決定出空間中四個頂點（ xi,yi,f(xi,yi)xi,yi,f(xi,yi)），），連接四個頂點得到一個連接四個頂點得到一個空間的四邊空間的四邊形片形片；所有四邊形片連在一起構成函數(shù)；所有四邊形片連在一起構成函數(shù) z=f(x,y)z=f(x,y)定義在區(qū)定義在區(qū)域域 D D 上的上的空間網格曲面空間網格曲面。因此，三維曲面繪圖命令可分為因此，三維曲面繪圖命令可分為平面網格點的

42、生成平面網格點的生成、在平、在平面網格基礎上面網格基礎上繪制三維網格繪制三維網格及對及對三維表面進行處理三維表面進行處理三個步三個步驟。驟。a.平面網格點的生成平面網格點的生成函數(shù)命令函數(shù)命令meshgrid 用來生成用來生成 x-y 平面上的網格點矩陣。平面上的網格點矩陣。調用形式為：調用形式為： X,Y=meshgrid(x,y) X,Y=meshgrid(x) 等價于等價于X,Y=meshgrid(x,x) 參數(shù)含義如下：參數(shù)含義如下： x：是區(qū)間是區(qū)間x0,xm上分劃的向量；上分劃的向量； y：是區(qū)間是區(qū)間y0,yn上分劃的向量；上分劃的向量； X，Y：輸出變量矩陣，矩陣輸出變量矩陣，

43、矩陣 X 的行向量都是向量的行向量都是向量 x，矩矩陣陣 Y 的列向量都是向量的列向量都是向量 y。 函數(shù)函數(shù) meshgrid 將將由兩個向量決定的區(qū)域轉換為對應的網格由兩個向量決定的區(qū)域轉換為對應的網格點矩陣。點矩陣。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 函數(shù)函數(shù) ，定義區(qū)域為，定義區(qū)域為-2，2-2，2。生成網格生成網格并并計算其網格點上的函數(shù)值。計算其網格點上的函數(shù)值。X,Y = meshgrid(-2:2:2, -2:2:2); X,Y %將劃分結果輸出至矩陣將劃分結果輸出至矩陣 ans = -2 0 2 -2 -2 -2 -2

44、0 2 0 0 0 -2 0 2 2 2 2 Z = X .* exp(-X.2 - Y.2); %計算網格點上的函數(shù)值賦予變量計算網格點上的函數(shù)值賦予變量 Z Z = -0.0007 0 0.0007 -0.0366 0 0.0366 -0.0007 0 0.000722yxexz第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 b.b.三維網格命令三維網格命令 mesh利用利用函數(shù)函數(shù)mesh生成網格曲面。生成網格曲面。調用格式為：調用格式為：mesh(X，Y，Z，C)：X、Y、Z、C 是同維數(shù)的矩陣，是同維數(shù)的矩陣，X、Y、Z 對對應空間上的網格點，網格線顏色由應空間上的網格點，網格線顏色由

45、C決定；決定；mesh(X，Y，Z)：相當于上面的相當于上面的 C=Z 的情況；的情況； mesh(x，y，Z，C)：x 和和 y 是向量，是向量，Z 和和 C 是同維數(shù)的矩陣，網格是同維數(shù)的矩陣，網格曲面的網格頂點是（曲面的網格頂點是（ x(j)，y(i)，Z(i,j)），），網格線的顏色由矩陣網格線的顏色由矩陣 C 決決定；定； mesh(x，y，Z)：相當于上面的相當于上面的 C=Z 的情況；的情況； mesh(Z，C)：等價于等價于 mesh(x，y，Z，C)，此時向量此時向量x=1:n，向量向量 y=1:m； mesh(Z)：相當于上面的相當于上面的 C=Z 的情況的情況mesh(.

46、,PropertyName,PropertyValue,.)：給函給函mesh設置曲面屬性。設置曲面屬性。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 用用 mesh 命令繪制上例中的網格曲面。命令繪制上例中的網格曲面。 X,Y = meshgrid(-2:.2:2, -2:.2:2); Z = X .* exp(-X.2 - Y.2); mesh(Z) 與與 mesh 相關的相關的另外兩個函數(shù)是另外兩個函數(shù)是 meshc 和和 meshz，它們的調用形式它們的調用形式與與 mesh 相同。相同。meshc 除生成網格曲面外，還在除生成網格曲面外，還在 x-y 平面上生成曲面的平面上生成曲面的

47、等高等高線圖形線圖形；meshzmeshz 除生成與除生成與 mesh mesh 相同的網格曲面外，還在相同的網格曲面外，還在曲面下面加上一個曲面下面加上一個長方體的臺柱長方體的臺柱。比較函數(shù)比較函數(shù) meshc 和和 meshz 。 X,Y = meshgrid(-2:.2:2, -2:.2:2); Z = X .* exp(-X.2 - Y.2); Subplot(2,1,1) meshc(Z) subplot(2,1,2)meshz(Z) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 c. 三維表面命令三維表面命令 surf函數(shù)函數(shù) surf

48、 可實現(xiàn)可實現(xiàn)對網格曲面片進行著色對網格曲面片進行著色，將網格曲面轉化，將網格曲面轉化為為實曲面實曲面。surf 命令的調用格式與命令的調用格式與 mesh 相同相同。利用三維網格表面命令利用三維網格表面命令 surf 繪制圖形。繪制圖形。 z=peaks; %繪制山峰的圖像，將函數(shù)值賦予變量繪制山峰的圖像，將函數(shù)值賦予變量z surf(z) %對山峰的圖像進行著色處理對山峰的圖像進行著色處理shading interp %函數(shù)函數(shù) shading 改變著色方式改變著色方式 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 3.等高線圖形的繪制等高線圖形的繪制 函數(shù)函數(shù) contour 和和 co

49、ntour3 可繪制出二維和三維圖形的等可繪制出二維和三維圖形的等高線。高線。contour和和 contour3 的調用方式相同，只是的調用方式相同，只是 contour3 要繪制相應的要繪制相應的 z 軸。軸。contour調用方式：調用方式： contour(Z)：直接繪制矩陣直接繪制矩陣 Z 的等高線；的等高線； contour(X,Y,Z)：用用 X 和和 Y 指定等高線的指定等高線的 x、y 坐標；坐標； contour(Z,n) 和和 contour(X,Y,Z,n)：繪制繪制 n 條等高線；條等高線； contour(Z,V) 和和 contour(X,Y,Z,V)：向量向量

50、V 的元素指的元素指定等高線的位置，該向量長度定等高線的位置，該向量長度 length(V)對應繪制的等高對應繪制的等高線條數(shù)。線條數(shù)。第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 繪制高斯三維分布曲面的等高線及二維等高線。繪制高斯三維分布曲面的等高線及二維等高線。 contour(peaks,30) %繪制二維山峰的等高線，等高線的條數(shù)為 30 contour3(peaks,20) %繪制三維山峰圖像的等高線，等高線的條數(shù)為 20函數(shù)函數(shù) clabel 標注高度值，函數(shù)標注高度值，函數(shù)contourf 繪制填充的二維等高線。繪制填充的二維等高線。 4.4.三維視圖可視效果的控制三維視圖可視效

51、果的控制三維圖形三維圖形觀察點和視覺觀察點和視覺的控制的控制 view使用格式為：使用格式為： view(AZ,EL)和和 view(AZ,EL)：通過方位角通過方位角AZ和俯視角和俯視角EL設置觀察圖形的視點。設置觀察圖形的視點。 view(X Y Z)：通過直角坐標系設置視點；通過直角坐標系設置視點； AZ,EL = view：返回當前的方位角返回當前的方位角 AZ 和俯視角和俯視角 EL； view(T)：用一個用一個 44 的轉矩陣的轉矩陣 T 來設置視角；來設置視角； T=view：返回當前的返回當前的 44 的轉矩陣。的轉矩陣。view(2) ：設置：設置缺省的二維視角缺省的二維視

52、角AZ = 0， EL = 90。view(3) ：設置：設置缺省的三維視角缺省的三維視角AZ = -37.5，EL = 30。三維圖形的照相三維圖形的照相 campos，三維圖形的透視命令三維圖形的透視命令 hidden，曲面圖形顏色的遮掩曲面圖形顏色的遮掩 shading; 光源的建立光源的建立light、照明方式照明方式 lighting、控制光效果的材質命令控制光效果的材質命令 material第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 函數(shù)函數(shù) view 的用法。的用法。 X,Y=meshgrid(-8:0.5:8); R=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(R)./

53、R; subplot(2,2,1) %缺省視角缺省視角 surf(X,Y,Z) xlabel(X 軸,FontWeight,bold) ylabel(y 軸,FontWeight,bold) zlabel(z 軸,FontWeight,bold) title(fontname 隸書 缺省視角) subplot(2,2,2) surf(X,Y,Z)xlabel(X 軸,FontWeight,bold) ylabel(y 軸,FontWeight,bold) zlabel(z 軸,FontWeight,bold) title( fontname 隸書 方位角為 90仰角為 0) view(90,0

54、) subplot(2,2,3) surf(X,Y,Z) xlabel(X 軸,FontWeight,bold) ylabel(y 軸,FontWeight,bold) zlabel(z 軸,FontWeight,bold) title(fontname 隸書 方位角為-37.5 仰角為 80) view(-37.5,80) 第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 subplot(2,2,4) surf(X,Y,Z) xlabel(X 軸,FontWeight,bold) ylabel(y 軸,FontWeight,bold) zlabel(z 軸,FontWeight,bold) ti

55、tle(fontname 隸書 方位角為 0 仰角為 90) view(0,90)第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 5.柱面和球面的三維表達柱面和球面的三維表達a.柱面的表達柱面的表達cylinder cylinder命令中，命令中，柱面的軸線定義為柱面的軸線定義為 z 軸軸，只要給出，只要給出母線母線的描述就可完的描述就可完成一個柱面。成一個柱面。 調用格式為：調用格式為： X,Y,Z = cylinder(R,N)X,Y,Z = cylinder(R,N)； X,Y,Z = cylinder(R)X,Y,Z = cylinder(R)：缺省值缺省值 N=20N=20； X,Y,

56、Z = cylinderX,Y,Z = cylinder：缺省值缺省值 N=20N=20，R=1R=1，11。 R R：是一描述柱面母線的向量；是一描述柱面母線的向量；N N：是旋轉柱面上的分割線條數(shù)；是旋轉柱面上的分割線條數(shù)； X X,Y Y,Z Z ：是返回的是返回的x x,y y,z z坐標向量。坐標向量。 繪制一個柱面。繪制一個柱面。 t=pi:0.01:3*pi; r=sin(t)+t; cylinder(r,30) shading interp第第4章章 Matlab的圖形功能的圖形功能 b.球面的表達球面的表達sphere 調用格式為：調用格式為： X,Y,Z=sphere(N)：產生一個（產生一個（ N+1）（）（ N+1）的矩陣，的矩陣，然后用函數(shù)然后用函數(shù) surf 命令繪制一個命令繪制一個單位的球面，單位的球面，N 為設置分割線為設置分割線的條數(shù)