matlab第5章 繪圖及可視化

第5章繪圖及可視化

5.1二維圖形繪制

5.2三維圖形繪制

5.3特殊圖形繪制

5.4綜合實(shí)例5.1二維圖形繪制5.1.1基本繪圖函數(shù)格式

plot(X,Y)%X、Y為同維向量時(shí)，繪制以X、Y元素為橫、縱坐標(biāo)的一條曲線；X為列向量，Y為矩陣時(shí)，按Y列繪出多條不同顏色的曲線，X為這些曲線共同的橫坐標(biāo)plot(X,Y,LineSpec)%參數(shù)LineSpec指出線條的類型、點(diǎn)標(biāo)記和顏色plot(X1,Y1,X2,Y2,…)%當(dāng)Xi與Yi成對(duì)出現(xiàn)，將分別按順序取兩數(shù)據(jù)Xi

與Yi進(jìn)行畫圖plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2,…)%繪制多條不同線型的曲線plot(…,'PropertyName',PropertyValue,…)%對(duì)圖形對(duì)象中指定的屬性進(jìn)行設(shè)置首頁(yè)說(shuō)明允許用戶對(duì)線條定義的屬性有：（1）線型、顏色和標(biāo)記類型。參數(shù)LineSpec用字符串表示，定義線條的三個(gè)屬性：線型、標(biāo)記符號(hào)和顏色，如表5-1所示。（2）線條寬度'LineWidth'：指定線條的寬度，取值為整數(shù)（單位為像素點(diǎn)）。（3）標(biāo)記大小'MarkerSize'：指定標(biāo)記符號(hào)的大小尺寸，取值為整數(shù)（單位為像素）。（4）標(biāo)記面填充顏色'MarkerFaceColor'：指定用于填充標(biāo)記符面的顏色。（5）標(biāo)記周邊顏色'MarkerEdgeColor'：指定標(biāo)記符顏色或者是標(biāo)記符周邊線條的顏色。首頁(yè)符號(hào)線類型符號(hào)顏色符號(hào)點(diǎn)類型符號(hào)點(diǎn)類型-實(shí)線（缺省值）r紅色+加號(hào)s正方形g綠色o小圓圈d棱形--虛線b蘭色*星號(hào)^向上三角：點(diǎn)線y黃色.實(shí)點(diǎn)v向下三角-.點(diǎn)劃線k黑色x交叉號(hào)>向右三角（空白）不劃線或?qū)嵕€w白色p五角星<向左三角c青色h六角星【例5-2】

畫出正弦曲線族：【例5-1】畫出指數(shù)函數(shù)在的圖形。要求用實(shí)線（-），在數(shù)據(jù)點(diǎn)（x,y）處畫出加號(hào)“+”，線和點(diǎn)標(biāo)志都用藍(lán)色。x=0:0.1:2y=1+exp(x)plot(x,y,'-+b')運(yùn)行結(jié)果如圖5-1所示。圖5-1指數(shù)函數(shù)圖，其中t=[-pi:pi/100:2*pi]';k=1:6;y=sin(t)*k;plot(t,y)%y是矩陣形式運(yùn)行結(jié)果如圖5-2所示。圖5-2正弦曲線族【例5-3】畫出余弦曲線，要求線型加寬、標(biāo)記符號(hào)為五星形（填充顏色為黃色，周邊顏色為紅色）。圖5-3余弦曲線標(biāo)記圖x=0:pi/20:2*pi;y=cos(x);plot(x,y,'-p','linewidth',2,'markersize',12,'markerfacecolor','y','markeredgecolor','r')運(yùn)行結(jié)果如圖5-3所示。5.1.2圖形標(biāo)注首頁(yè)1．坐標(biāo)軸名格式xlabel(‘string’)%給當(dāng)前軸對(duì)象中的x軸貼標(biāo)簽

ylabel(‘string’)%給當(dāng)前軸對(duì)象中的y軸貼標(biāo)簽2．圖名格式title(‘string’)%在當(dāng)前坐標(biāo)軸上方正中央放置字符串string作為標(biāo)題3．圖例格式legend(‘string1’,‘string2’,…)%用指定的文字string在當(dāng)前坐標(biāo)軸中對(duì)所給數(shù)據(jù)的%每一部分顯示一個(gè)圖例。用戶可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)圖例到恰當(dāng)?shù)奈恢茫p擊標(biāo)簽可以進(jìn)入標(biāo)簽編輯狀態(tài)首頁(yè)【例5-4】繪出信號(hào)及其包絡(luò)線上的圖形。圖5-4波形與包絡(luò)線圖t=0:pi/100:pi;y1=sin(t);y2=-sin(t);y3=sin(t).*sin(5*t);plot(t,y1,'-.r',t,y2,'-.k',t,y3,'-bo')xlabel('時(shí)間');ylabel('幅度')title('波形及包絡(luò)線')legend('y=sint','y=-sint','y=sintsin5t')運(yùn)行結(jié)果如圖5-4所示。格式text(x,y,‘string’)%在圖形中指定的位置(x,y)上顯示字符串string4．文字注釋命令字符命令字符命令字符命令字符\alphaα\omegaω\OmegaΩ\etaη\beta

β\psiψ\PsiΨ\rhoρ\gammaγ\GammaΓ\epsilonε\tauτ\deltaδ\DeltaΔ\chiχ\muμ\thetaθ\ThetaΘ\PiΠ\piπ\(zhòng)sigmaσ\SigmaΣ\zetaζ\xiξ\phiφ\(chéng)PhiΦ\oslash\nuυ\lambdaλ\LambdaΛ\copyright@\infty∞\forall"\leq≤\pm±\oplus?常用Tex字符集首頁(yè)\exists$\geq≥\times×\otimes?\in∈\neq≠\div÷\wedge^\partial?\equiv≡\mid|\surd√\int∫\rangle＞\sim～\0\rfloor∮\langle＜\ldots…\o○\cap∩\cup∪\supseté\subsetì\leftrightarrow\perp⊥\supseteqê\subseteqí\leftarrow←\uparrow↑\rightarrow→\downarrow↓首頁(yè)字符串也可以使用各種字體，如黑體（\bf）、斜體（\it）、傾斜體（\sl）、正體字符（\rm），或使用\fontname{fontname}選定使用的字體，\fontsize{fontsize}選定使用的字體尺寸。例如，要顯示，只需鍵入：text(3,5,'sin({\it\omegat}+{\it\theta})')在某個(gè)字符后面加上一個(gè)上標(biāo)或下標(biāo)，可以分別采用“^”、“_”來(lái)實(shí)現(xiàn)，若要把多個(gè)字符作為指數(shù)或下標(biāo)，則應(yīng)該使用大括號(hào)。【例5-5】繪出函數(shù)和的圖形，并在圖形中標(biāo)注這兩個(gè)函數(shù)。x=0:pi/100:pi;y1=exp(-2*x);y2=exp(-2*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y1,'-r',x,y2,'-bo')xlabel('自變量x');ylabel('因變量y')text(0.7,0.3,'y_1=e^{-2x}')text(1,-0.1,'y_2=e^{-2x}sin(2{\pi}x)')運(yùn)行結(jié)果如圖5-5所示。圖5-5文字標(biāo)注5．圖形窗口的標(biāo)注也可以利用圖形菜單直接標(biāo)注：打開(kāi)圖形窗口（Figure）菜單欄中的“Insert”菜單，顯示的子菜單有“XLabel”、“YLabel”、“ZLabel”（坐標(biāo)軸標(biāo)簽），“Title”（標(biāo)題），“Legend”（圖例），“Colorbar”(色彩分層)，“Line”（輔助線），“Arrow”（箭頭），“TextArrow”（文本箭頭說(shuō)明），“DoubleArrow”(雙箭頭)，“TextBox”（文本框），“Rectangle”（矩形），“Ellipse”（橢圓），“Axes”（坐標(biāo)軸設(shè)置），“Light”（光照設(shè)置）等。按照要求，選取上述子菜單項(xiàng)，就可以添加圖形標(biāo)注。首頁(yè)5.1.3圖形控制命令1．坐標(biāo)控制格式

axis([xmin,xmax,ymin,ymax])%調(diào)整圖軸中x、y軸的范圍axisauto%使用默認(rèn)設(shè)置axissquare%產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系axisequal%縱、橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度axisequaltight%將圖形以緊縮的方式顯示axisfill%將坐標(biāo)軸的取值范圍分別設(shè)置為繪圖所用數(shù)據(jù)在相應(yīng)方向上的最大值和最小值axison/off%顯示/取消坐標(biāo)軸首頁(yè)2．網(wǎng)格線控制格式

gridon%給當(dāng)前的坐標(biāo)軸增加格線

gridminor%使用更細(xì)化的網(wǎng)格

gridoff%從當(dāng)前的坐標(biāo)軸中去掉格線

grid%轉(zhuǎn)換格線的顯示與否的狀態(tài)首頁(yè)3．邊框線控制格式boxon%給圖形加邊框線

boxoff%給圖形不加邊框線4．清除圖形窗口格式clf%清除所有當(dāng)前圖形窗口【例5-7】將和，x∈[0,2π]繪制在同一個(gè)圖上。x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);plot(x,y,'b');xlabel('自變量'),ylabel('因變量')holdon;z=0.5*sin(x);plot(x,z,'k:');legend('y=sin(x)','z=0.5*sin(x)');holdoff顯示結(jié)果如圖5-7所示。5.1.4迭加繪圖格式

holdon%保留當(dāng)前圖形與當(dāng)前坐標(biāo)軸的屬性值，后面的圖形命令只能在當(dāng)前存%在的坐標(biāo)軸中增加圖形holdoff%在畫新圖形之前，重新設(shè)置坐標(biāo)軸的屬性為缺省值,

關(guān)閉holdon功能hold%在on與off之間轉(zhuǎn)換。即在增加圖形與覆蓋圖形之間切換holdall%保留當(dāng)前顏色和線型，在繪制隨后的圖形時(shí)就使用當(dāng)前的顏色和線型首頁(yè)5.1.5多子圖格式

subplot(m,n,k)%將一圖形窗口分成m×n個(gè)小窗口(子圖)，k

是子圖的編號(hào),序號(hào)原則是：左上方為第一幅，向右、向下依次排號(hào)

subplot(‘Position’,[leftbottomwidthheight])%在由4個(gè)元素指定的位置上創(chuàng)建一坐標(biāo)軸圖5-7迭加繪圖首頁(yè)【例5-8】正態(tài)分布的密度函數(shù)為，試用多子圖命令繪制N(0,1)、N(0,4)、N(1,1/4)和N(-1,1/4)的密度函數(shù)圖形。x=-4:0.1:4;subplot(2,2,1);y1=1/sqrt(2*pi)*exp(-1/2*x.^2),plot(x,y1);xlabel('變量x'),ylabel('概率密度y'),title('正態(tài)分布N(0,1)')subplot(2,2,2);y2=1/sqrt(2*pi)/2*exp(-1/2/4*x.^2),plot(x,y2);xlabel('變量x'),ylabel('概率密度y'),title('正態(tài)分布N(0,4)')subplot(2,2,3);y3=1/sqrt(2*pi)/0.5*exp(-1/2/(0.5^2)*(x-1).^2),plot(x,y3);xlabel('變量x'),ylabel('概率密度y'),title('正態(tài)分布N(1,1/4)')subplot(2,2,4);y4=1/sqrt(2*pi)/0.5*exp(-1/2/(0.5^2)*(x+1).^2),plot(x,y4);xlabel('變量x'),ylabel('概率密度y'),title('正態(tài)分布N(-1,1/4)')運(yùn)行結(jié)果如圖5-8所示。首頁(yè)圖5-8多子圖5.1.8雙縱坐標(biāo)圖格式plotyy(x1,y1,x2,y2)%繪制雙縱坐標(biāo)二維圖形，x1和

y1所對(duì)應(yīng)的圖形的縱坐標(biāo)%標(biāo)注在圖形的左邊，x2和y2所對(duì)應(yīng)的圖形的縱坐標(biāo)標(biāo)注在圖形的右邊5.1.9泛函繪圖格式

fplot('function',limits,LineSpec)fplot('function',limits,LineSpec,tol)說(shuō)明（1）在指定的范圍limits內(nèi)畫出函數(shù)名為function的一元函數(shù)圖形，其中l(wèi)imits是一個(gè)指定x-軸范圍的向量[xminxmax]，或者是x軸和y軸的范圍的向量[xminxmaxyminymax]。tol為相對(duì)允許誤差，默認(rèn)值為2e-3。5.1.10簡(jiǎn)易函數(shù)繪圖格式

ezplot(f)%對(duì)于顯函數(shù)f=f(x)，在-π≤x≤π（缺省）上畫函數(shù)f(x)；對(duì)于隱函數(shù)f=f(x,y)，在[-2π≤x≤2π，-2π≤y≤2π]（缺?。?上畫函數(shù)f(x,y)的圖形ezplot(f,[min,max])%在指定的范圍：min≤x≤max，畫函數(shù)表達(dá)式

f=f(x)ezplot(f,[xminxmax],fign)%在指定標(biāo)號(hào)fign的窗口中、指定的范圍[xmin,xmax]內(nèi)畫出函數(shù)f=f(x)的圖形ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])%在[xmin≤x≤xmax,ymin≤y≤ymax]上畫出函數(shù)f(x,y)=0的圖形ezplot(x,y)%在缺省的范圍0≤t≤2π內(nèi)畫參數(shù)形式函數(shù)

x=x(t)與y=y(t)的圖形ezplot(x,y,[tmin,tmax])%在指定的范圍tmin≤t≤tmax內(nèi)畫參數(shù)形式函數(shù)x=x(t)與y=y(t)的圖形5.1.11交互式圖形命令（1）gtext命令格式gtext(‘string’)%當(dāng)光標(biāo)位于一個(gè)圖形窗口內(nèi)時(shí)，等待用戶單擊鼠標(biāo)或鍵盤。若按下鼠標(biāo)或鍵則在光標(biāo)的位置放置給定的文字“string”（2）ginput命令格式[x,y]=ginput(n)%用鼠標(biāo)從圖形上獲取n個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)

(x,y)說(shuō)明ginput命令將當(dāng)期圖形從后臺(tái)調(diào)到前臺(tái)，鼠標(biāo)光標(biāo)變?yōu)槭植?。移?dòng)鼠標(biāo)將十字叉移到待取坐標(biāo)點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，便獲得該點(diǎn)坐標(biāo)。依次獲得其余點(diǎn)的坐標(biāo)，直到獲得n個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)之后，圖形窗口退回后臺(tái)。5.2三維圖形繪制5.2.1獲取數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣1．網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)的矩陣生成格式

[X,Y]=meshgrid(x,y)%生成二元函數(shù)z=f(x,y)在x-y平面上的矩形定義域數(shù)據(jù)

%點(diǎn)矩陣X和Y[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)%生成三元函數(shù)u=f(x,y,z)中立方體定義域中的數(shù)據(jù)點(diǎn)

%矩陣X、Y和Z【例5-15】生成二元數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣X和Y。>>x=1:6;>>y=1:3;>>[X,Y]=meshgrid(x,y)X=123456123456123456Y=111111222222333333

2．多峰函數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣格式[X,Y,Z]=peaks(n)%X、Y的定義區(qū)域?yàn)閇-3,3]×[-3,3]，生成

n×n的矩陣Z，%n的默認(rèn)值為49首頁(yè)

>>Z=peaks(5)Z=0.00010.0042-0.2450-0.0298-0.0000-0.00050.3265-5.6803-0.44050.0036-0.0365-2.77360.98103.26950.0331-0.00310.47847.99661.18530.00440.00000.03120.29990.03200.0000

3．圓柱體的數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣格式

[X,Y,Z]=cylinder(R,n)%返回坐標(biāo)矩陣，返回的坐標(biāo)形成圓柱體或圓錐體表面。是一個(gè)向量，存放柱面各個(gè)等間隔高度上的半徑；n表示在圓柱周上有n個(gè)等距離的間隔點(diǎn)例如：>>[X,Y,Z]=cylinder([1,2,3],5)X=1.00000.3090-0.8090-0.80900.30901.00002.00000.6180-1.6180-1.61800.61802.00003.00000.9271-2.4271-2.42710.92713.0000Y=00.95110.5878-0.5878-0.9511001.90211.1756-1.1756-1.9021002.85321.7634-1.7634-2.85320Z=0000000.50000.50000.50000.50000.50000.50001.00001.00001.00001.00001.00001.0000

首頁(yè)4．球體的數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣格式[X,Y,Z]=sphere(n)%返回坐標(biāo)矩陣X、Y和Z，其個(gè)數(shù)(n+1)×(n+1)個(gè)，%構(gòu)成單位球體上的n個(gè)等距坐標(biāo)。n默認(rèn)值為20>>[X,Y,Z]=sphere(4)X=00000-0.70710.00000.70710.0000-0.7071-1.00000.00001.00000.0000-1.0000-0.70710.00000.70710.0000-0.707100000Y=000000-0.707100.707100-1.000001.000000-0.707100.7071000000Z=-1.0000-1.0000-1.0000-1.0000-1.0000-0.7071-0.7071-0.7071-0.7071-0.7071000000.70710.70710.70710.70710.70711.00001.00001.00001.00001.0000首頁(yè)5.2.2曲線圖1．單條曲線圖格式

plot3(X,Y,Z)%X、Y、Z為同維向量組，分別表示曲線上點(diǎn)集的橫坐%標(biāo)、縱坐標(biāo)和函數(shù)值plot3(X,Y,Z,LineSpec)%LineSpec表線型、標(biāo)記符號(hào)和顏色的字符串說(shuō)明常用于繪制一個(gè)單變量的參數(shù)曲線x=x(t)、y=y(t)與z=z(t)的三維函數(shù)圖形。

畫出參數(shù)方程,的三維曲線圖。t=0:pi/50:8*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)xlabel('橫坐標(biāo)');ylabel('縱坐標(biāo)');zlabel('函數(shù)值')畫出參數(shù)方程,的三維曲線圖。t=0:0.05:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(3*t); plot3(x,y,z,'b-',x,y,z,'bd')xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')legend('鏈','寶石','Location','best')2．多條曲線圖格式plot3(X,Y,Z)%X、Y、Z都是m×n矩陣，其對(duì)應(yīng)的每一列表示一條曲線

畫出函數(shù)的多條曲線圖。x=-3:0.1:3;y=1:0.1:6;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;plot3(X,Y,Z)xlabel('橫坐標(biāo)X');ylabel('縱坐標(biāo)Y');zlabel('函數(shù)值Z')3．簡(jiǎn)易三維曲線圖格式ezplot3(x,y,z)%在區(qū)間0≤t≤2π（缺省值）內(nèi)畫空間參數(shù)形式的曲線%x=x(t)、y=y(t)與

z=z(t)的圖形。ezplot3(x,y,z,[tmin,tmax])%在指定的范圍tmin≤t≤tmax.內(nèi)畫空間參數(shù)形式的曲線%x=x(t)、y=y(t)

與z=z(t)的圖形。畫出參數(shù)方程在區(qū)間上的曲線圖。>>symst;>>ezplot3(t*sin(t),t*cos(t),t,[0,12*pi])5.2.3曲面圖1．表面圖格式surf(X,Y,Z)%X、Y、Z為同維向量組，分別表示曲線上點(diǎn)集的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和函數(shù)值，畫出數(shù)據(jù)點(diǎn)（X，Y，Z）表示的曲面

畫出函數(shù)的曲面圖。x=-6:6;y=-6:6;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;surf(X,Y,Z)xlabel('橫坐標(biāo)X');ylabel('縱坐標(biāo)Y');zlabel('函數(shù)值Z')畫出函數(shù)在，上的曲面圖。x=-2:0.1:2;y=-4:0.1:4;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=sin(X.*Y);surf(X,Y,Z)xlabel('橫坐標(biāo)X');ylabel('縱坐標(biāo)Y');zlabel('函數(shù)值Z')2．簡(jiǎn)易三維曲面圖格式ezsurf(f)%畫出符號(hào)函數(shù)z=f(x,y)的曲面圖形，顯示在平面區(qū)域：-2π≤x≤2π，%-2π≤y≤2π。（缺省值）

ezsurf(x,y,z)%在區(qū)域-2π≤s≤2π，-2π≤t≤2π內(nèi)畫出參數(shù)形式函數(shù)x=x(s,t)、y=y(s,t)與z=z(s,t)的曲面圖形。（缺省值）ezsurf(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])%用指定的定義域畫出參數(shù)形式的曲面圖形畫出函數(shù)的曲面圖。>>symsXY>>ezsurf(X^2-Y^2)5.2.4網(wǎng)格圖1．Mesh畫網(wǎng)格曲面格式mesh(X,Y,Z,C)%X、Y為坐標(biāo)軸取值向量，Z為X、Y平面上的函數(shù)值矩陣，C為色彩向量，當(dāng)C默認(rèn)時(shí)，網(wǎng)格圖的色彩隨Z的高度而變畫三維網(wǎng)絡(luò)圖。x=-3:0.1:3;y=1:0.1:6;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;mesh(X,Y,Z)xlabel('橫坐標(biāo)X');ylabel('縱坐標(biāo)Y');zlabel('函數(shù)值Z')2．帶垂簾的網(wǎng)格圖格式meshz(X,Y,Z,C)%X、Y、Z、C同mesh，繪制帶垂簾的三維網(wǎng)絡(luò)圖畫出方程的帶垂簾的三維網(wǎng)絡(luò)圖。x=-6:6;y=-6:6;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;meshz(X,Y,Z)xlabel('橫坐標(biāo)X');ylabel('縱坐標(biāo)Y');zlabel('函數(shù)值Z')3．添加等高線的網(wǎng)格圖格式meshc(X,Y,Z,C)%X、Y、Z、C同mesh，繪制帶等高線的三維網(wǎng)絡(luò)圖4．簡(jiǎn)易網(wǎng)絡(luò)繪圖格式ezmesh(f)%按照x、y的默認(rèn)取值范圍：-2π≤x≤2π，

-2π≤y≤2π繪制函數(shù)f(x,y)的圖形ezmesh(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])%按照x、y的指定取值范圍繪制函數(shù)f(x,y)的圖形ezmesh(x,y,z)%在按照s、t的默認(rèn)取值范圍：-2π≤s≤2π，-2π≤t≤2π畫出參數(shù)形式函數(shù)x=x(s,t)、y=y(s,t)

與z=z(s,t)的曲面圖形ezmesh(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])%用指定的定義域畫出參數(shù)形式的曲面圖形畫出二元函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)圖形。>>symsxy;>>f='sqrt(1-x^2-y^2)';>>ezmesh(f)5.2.5柱形圖格式cylinder(r,n)%r為圓柱體半徑向量，n為指定圓柱體等分?jǐn)?shù)，默認(rèn)值為20等分，直接由surf表面圖繪出柱形圖

[x,y,z]=cylinder(r)%給出x、y、z為柱形體的坐標(biāo)矩陣，不繪圖[x,y,z]=cylinder(r,n)%n為指定等分?jǐn)?shù)，x、y、z坐標(biāo)矩陣，不繪圖說(shuō)明后兩種格式只需再使用mesh(x,y,z)或surf(x,y,z)命令即可繪圖。用三維柱形圖繪制燈籠。t=-pi/2:pi/12:pi/2;%設(shè)置角度向量r=0.5+cos(t);%設(shè)置圓柱體半徑向量[x,y,z]=cylinder(r,12)%設(shè)置圓柱體三維坐標(biāo)surf(x,y,z)%繪制三維表面圖xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')5.2.6球體圖格式sphere%生成三維直角坐標(biāo)系中的單位球體，該單位球體由

20×20個(gè)面

sphere(n)%在當(dāng)前坐標(biāo)系中畫出有n×n個(gè)面的球體

[X,Y,Z]=sphere(n)%返回矩陣，不繪圖?？梢杂妹顂urf(X,Y,Z)

或mesh(X,Y,Z)畫出球體繪制球體圖。subplot(1,2,1)spherexlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')subplot(1,2,2)[X,Y,Z]=sphere(30);surf(X,Y,Z);xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')5.2.7視角控制格式view(az,el)%az為方位角，el為仰角view([az,el])%方位角和仰角的數(shù)組表示view（[x，y，z]）%在笛卡兒坐標(biāo)系中在點(diǎn)（x,y,z）設(shè)置視點(diǎn)，x軸view（[1,0,0]），%y軸view（[0,1,0]），z軸view（[0,0,1]）view(2)%缺省的二維視點(diǎn)，其中az=0，el=90，即從z-軸上方觀看view(3)%缺省的三維視點(diǎn)，其中az=-37.5，el=30說(shuō)明方位角是視點(diǎn)位置在XY平面上的投影與X軸形成的角度，正值表示逆時(shí)針，負(fù)值表示順時(shí)針；仰角正值表示視點(diǎn)在XY平面上方，負(fù)值表示視點(diǎn)在XY平面下方。在MATLAB中提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)命令rotate3d，它可以動(dòng)態(tài)調(diào)整圖形的視角，直到用戶覺(jué)得合適為止。使用時(shí)只需將命令“rotate3d”寫在繪圖命令行之后即可。運(yùn)行程序后會(huì)在圖形窗口中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的光標(biāo)，這時(shí)只需按住鼠標(biāo)左鍵來(lái)調(diào)節(jié)視角。繪制不同視角圖形。[x,y,z]=peaks;%peaks為系統(tǒng)提供的多峰函數(shù)subplot(2,2,1);mesh(x,y,z);view(-37.5,30);%默認(rèn)狀態(tài)view(3)title('az=-37.5,el=30');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')subplot(2,2,2);mesh(x,y,z);view(0,90);%指定子圖2的視點(diǎn)view(2)title('az=0,el=90');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')subplot(2,2,3);mesh(x,y,z);view(-90,0);%指定子圖3的視點(diǎn)title('az=-90,el=0');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')subplot(2,2,4);mesh(x,y,z);view(-7,-10);%指定子圖4的視點(diǎn)title('az=-7,el=-10');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')5.2.8色圖控制格式colormap(MAP)%用MAP矩陣映射當(dāng)前圖形的色圖

colormap('default')%默認(rèn)的設(shè)置是jet說(shuō)明MAP實(shí)際上是一個(gè)m×3的矩陣，每一行的3個(gè)值都為0-1之間數(shù)，分別代表顏色組成的r（紅）、g（綠）、b（藍(lán)）值。其中[100]代表紅色，[010]代表綠色，[001]代表藍(lán)色。在繪圖設(shè)計(jì)時(shí)，可直接用系統(tǒng)自帶的色彩函數(shù)即可。

常用的色彩函數(shù)如下：

autumn：由紅色向桔黃色、黃色平滑過(guò)渡。

bone：灰色的色圖，具有較深的藍(lán)色成分。colorcube：包含RGB顏色空間中盡可能多的有規(guī)則色彩，提供灰色、純紅、純綠、純藍(lán)多步間隔的顏色。

cool：由青色和洋紅組成陰暗的顏色。

flag：由紅色、白色、藍(lán)色和黑色組成。

hot：在黑色、紅色、桔紅色、黃色和白色之間平滑過(guò)渡。

jet：在藍(lán)色、青色、黃色、桔紅色、紅色之間過(guò)渡。

pink：包含品紅的柔和暗色。

spring：由顏色深淺的洋紅和黃色組成。

summer：由顏色深淺的綠色和黃色組成。

winter：由顏色深淺的藍(lán)色和綠色組成。hsv：生成一個(gè)包含色度-飽和度值的色圖。顏色從紅色到黃色、綠色、青色、藍(lán)色、品紅，最后返回紅色。該色圖對(duì)于顯示周期函數(shù)很有用處。

prism：生成一個(gè)三棱鏡色圖。顏色：紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、紫色。加色圖的繪圖。[X,Y]=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);surf(X,Y,Z);xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z')加上色圖函數(shù)：colormap(colorcube)5.3特殊圖形繪制5.3.1極坐標(biāo)圖1．基本極坐標(biāo)格式polar(theta,rho)%用極角theta和極徑rho畫出極坐標(biāo)圖形。極角theta為從x軸到半徑的單位為弧度的向量，極徑rho為各數(shù)%據(jù)點(diǎn)到極點(diǎn)的半徑向量

polar(theta,rho,LineSpec)%參量LineSpec指定極坐標(biāo)圖中線條的線型、標(biāo)記符號(hào)和顏色等繪制的極坐標(biāo)圖。>>t=0:0.01:2*pi;>>polar(t,sin(2*t).*cos(3*t),'--r')2．簡(jiǎn)易極坐標(biāo)格式ezpolar(f)%在缺省的范圍0≤theta≤2π內(nèi)畫極坐標(biāo)函數(shù)rho=f(theta)的圖形。且將函數(shù)關(guān)系式顯示于圖形下方ezpolar(f,[a,b])%在指定的范圍a≤theta≤b內(nèi)畫極坐標(biāo)函數(shù)

rho=f(theta)的圖形。且將函數(shù)關(guān)系式顯示于圖形下方繪制簡(jiǎn)易極坐標(biāo)圖。>>symst>>ezpolar(1+cos(5*t))5.3.2條形圖1．二維豎條形圖格式

bar(Y)%若Y為向量，則分別顯示每個(gè)分量的高度，橫坐標(biāo)為1到

length(Y)；%若Y為矩陣，則bar把Y分解成行向量，再分別畫出，橫坐標(biāo)為1到size(Y,1)，即矩陣的行數(shù)bar(X,Y)%在指定的橫坐標(biāo)X上畫出Y，其中X為嚴(yán)格單增的向量。若

Y為矩陣，則bar把矩陣分解成幾個(gè)行向量，在指定的橫坐標(biāo)分別畫出bar(X,Y,width)%width設(shè)置條形的相對(duì)寬度和控制在一組內(nèi)條形的間距，默認(rèn)值為0.8，若設(shè)置width為1，則同一組內(nèi)的條形相互接觸bar(…,’grouped’)%產(chǎn)生組合的條形圖bar(…,’stacked’)%產(chǎn)生堆疊的條形圖繪制條形圖。>>Y=[354;463;572;681];>>bar(Y)

2．二維水平條形圖格式barh（…）%繪制二維水平條形圖，格式同bar繪制水平條形圖Y=[354;463;572;681];subplot(1,2,1);barh(Y);axis([0100.54.5])subplot(1,2,2);barh(Y,'stack');axis([0160.54.5])3．三維豎條形圖格式bar3(…)%繪制三維圖，格式同bar繪制三維豎條形圖。Y=[354;463;572;681];subplot(1,2,1);bar3(Y)subplot(1,2,2);bar3(Y,'stack')4．三維水平條形圖格式bar3h（…）%繪制三維水平條形圖，格式同bar繪制三維水平條形圖。Y=[354;463;572;681];subplot(1,2,1);bar3h(Y,'group')subplot(1,2,2);bar3h(Y,'stack')5.3.3直方圖格式hist(X,k)%畫出將區(qū)間[min(X),max(X)]分為k個(gè)小區(qū)間（缺省為10）的直方圖

hist(Y,x)參量x為向量，把Y中元素放到m（m=length(x)）個(gè)由x中元素指定的位置為中心的條形中[n,xout]=hist(…)%返回向量n與包含頻率計(jì)數(shù)與條形的位置向量xout，也可以用命令bar(xout,n)畫出條形直方圖首頁(yè)繪制直方圖。randn('state',0);Y=randn(1,100);hist(Y)繪制指定參數(shù)的直方圖。randn('state',0)，Y=randn(1,100);subplot(1,2,1);x=-3:3;hist(Y,x)subplot(1,2,2);hist(Y,7)colormap(cool)首頁(yè)1．二維餅形圖格式pie(X)%用X中的數(shù)據(jù)畫一餅形圖，X中的每一元素代表餅形圖中的一部分。中元素X(i)所代表的扇形大小通過(guò)X(i)/sum(X)

的大小來(lái)決定。若有sum(X)=1，則x中元素就直接指定了所在部分的大小；若sum(X)<1，則畫出一不完整的餅形圖pie(X,explode)%explode用于指定餅形圖中的某些片是否和整個(gè)餅形圖脫開(kāi)，并與X同維，且對(duì)應(yīng)元素值為非零pie(…,labels)%labels用于標(biāo)注餅形圖中的字符串?dāng)?shù)組，與X同維，缺省時(shí)以%所占的比例為標(biāo)注5.3.4餅形圖繪制餅形圖。

X=[8095867867]pie(X,[00010])首頁(yè)格式area（Y）%顯示矩陣Y中各列元素的曲線圖，該函數(shù)將矩陣中的每列元素分布繪制曲線。其中，第一條曲線是和x軸之間的填充，后面的每條曲線都是把“前”條曲線作基線，進(jìn)行填充area（x,Y,c）%x是單調(diào)變化的自變量；Y是由各因素組成的矩陣，每個(gè)因素取列%向量形式排放；c是繪圖的基準(zhǔn)線值，只能取標(biāo)量，默認(rèn)值是0，代表以x軸作為基準(zhǔn)線5.3.5面積圖繪制面積圖Y=[354;537;475;663];area(Y)首頁(yè)5.3.6填色圖1．畫二維實(shí)心圖格式

fill(x1,y1,c1，x2,y2,c2，…)%繪制二維多邊形，并填充顏色說(shuō)明fill函數(shù)按向量元素下標(biāo)漸增次序依次用直線段連接x、y對(duì)應(yīng)元素定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)。若這樣連接所得折線不封閉，那么將自動(dòng)把該折線的首位連接起來(lái)，構(gòu)成封閉多邊形，然后將多邊形內(nèi)部涂滿指定的顏色。c1、c2為填充顏色。繪制一個(gè)藍(lán)色的六邊形。t=0:2*pi/6:2*pi;T=[t,t(1)];X=sin(T);Y=cos(T);fill(X,Y,'b')xlabel('X'),ylabel('Y')首頁(yè)2．畫三維實(shí)心圖fill3函數(shù)可在三維空間繪制多邊形，并填充顏色。格式fill3(X,Y,Z,c)%X、Y、Z作為多邊形的頂點(diǎn)，c為填充的顏色繪制三維實(shí)心圖T=0:pi/2:6*pi;X=sin(T);Y=cos(T);Z=T;fill3(X,Y,Z,'b')xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('Z')首頁(yè)5.3.7散點(diǎn)圖格式

scatter(x,y,s,c,’filled’)%繪制二維散點(diǎn)圖，x、y、s、c為同維數(shù)的向量說(shuō)明

x和y用于定位數(shù)據(jù)點(diǎn)；s指定繪圖點(diǎn)的大小，當(dāng)為標(biāo)量時(shí)，表所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)同等大小；c指定繪圖所使用的色彩，當(dāng)為標(biāo)量時(shí)，表所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)使用同一顏色；’filled’表示填充繪圖點(diǎn)，默認(rèn)值是空心的。繪制散點(diǎn)圖。x=[25361479510];y=[18322735223546362937];subplot(1,2,1);scatter(x,y);xlabel('x');ylabel('y')subplot(1,2,2);c=1:length(x);s=20:10:110;scatter(x,y,s,c,'filled','b');xlabel('x');ylabel('y')首頁(yè)5.3.8階梯圖格式stairs(X,Y)%繪制X與Y的階梯圖。X與Y為同型的向量或矩陣；X可以為向量，Y為有m=length(Y)行的矩陣stairs(…,LineSpec)%用參數(shù)LineSpec指定的線型、標(biāo)記符號(hào)和顏色畫階梯圖[xb,yb]=stairs(X,Y)%不畫圖，返回可以用命令plot畫出參量X、Y的階梯圖%的向量xb與yb。繪制的二維階梯圖。x=0:pi/12:1.5*pi;y=sin(x);subplot(1,2,1);stairs(x,y);xlabel('x');ylabel('y')subplot(1,2,2);stairs(x,y,'+-r');xlabel('x');ylabel('y')首頁(yè)5.3.9莖干圖1．畫二維離散數(shù)據(jù)的莖干圖格式stem(X,Y)%在橫坐標(biāo)X上畫出列向量Y的柄形圖，X與Y為同型的向量或矩陣；X可以為向量，Y為有m=length(X)行的矩陣stem(…,'fill')%指定是否對(duì)柄形圖末端的小圓圈填充顏色

stem(…,LineSpec)%用參數(shù)LineSpec指定線型，標(biāo)記符號(hào)和柄圖末端小圓圈的顏色畫柄圖說(shuō)明stem繪圖是用線條顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)與x軸的距離，一小圓圈（缺省標(biāo)記）或用指定的其他標(biāo)記符號(hào)與線條相連，在y軸上標(biāo)記數(shù)據(jù)點(diǎn)的值。繪制的二維莖干圖。x=0:pi/10:2*pi;y=sin(x);subplot(1,2,1);stem(x,y);xlabel('x');ylabel('y')subplot(1,2,2);stem(x,y,'fill','--r');xlabel('x');ylabel('y')首頁(yè)5.3.11等高線圖1．平面等值線圖格式contour(Z,n)%繪制矩陣Z的n條二維等值線圖，Z中各元素看成是高于（x,y）平面的高度，n的默認(rèn)值是繪制10條

contour(x,y,Z,n)%用x和y設(shè)置坐標(biāo)軸的刻度，繪制Z的n條等值線圖

[C,h]=contour(Z,n)%繪制二維等值線圖

clabel(C,h)%在等高線圖形上增加高度標(biāo)記繪制函數(shù)的二維等值線圖。[X,Y]=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.2:2);Z=exp(-X.^2-Y.^2);subplot(1,2,1);contour(Z);subplot(1,2,2);[C,h]=contour(X,Y,Z,4);clabel(C,h)首頁(yè)5.4綜合實(shí)例5.4.1繪制模擬噴泉的散點(diǎn)圖利用三維散點(diǎn)圖繪制噴泉圖clearforn=0:0.5:20%設(shè)置噴泉層次

r=10+6*n;%設(shè)置噴泉的內(nèi)、外徑

t=0:pi/12:2*pi;%設(shè)置噴嘴數(shù)，計(jì)25個(gè)

x=r.*cos(t);%計(jì)算散點(diǎn)x的坐標(biāo)

y=r.*sin(t);%計(jì)算散點(diǎn)y的坐標(biāo)

z=60*ones(size(x))*n-2*n.^2;%計(jì)算散點(diǎn)z的坐標(biāo)，近似拋物線

c=[000];%設(shè)置顏色，黑點(diǎn)

scatter3(x,y,z,3,c,'filled')%繪制散點(diǎn)圖

holdonendaxis([-120,120,-120,120,0,500]);xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z')首頁(yè)運(yùn)行結(jié)果如圖所示。5.4.2繪制股票K線圖一根K線記錄的是股票在一天內(nèi)價(jià)格變動(dòng)情況。將每天的K線按時(shí)間順序排列在一起，就組成了股票價(jià)格的歷史變動(dòng)情況，叫做K線圖。K線又被稱為蠟燭圖，它是以每個(gè)交易日（或每個(gè)分析周期）的