1(IV)-仿真軟件MATLAB-繪圖課件

1.6MATLAB的繪圖功能1二維圖形2特殊圖形3三維圖形4圖形的控制與表現(xiàn)7/24/202311.6.1二維圖形基本形式多重線型圖形修飾及文本標注圖形控制圖坐標圖形利用鼠標繪制圖形7/24/20232基本繪圖函數(shù)—二維曲線plot函數(shù)的基本調(diào)用格式為：plot(x,y)其中x和y為長度相同的向量，分別用于存儲x坐標和y坐標數(shù)據(jù)。plot(y)；繪制矢量y對應(yīng)于其元素序數(shù)的二維曲線圖plot(x1,y1,…);繪制由x1和y1...確定的二維曲線plot(x1,y1,linespec,…);線型由linespec所確定plot(…,’propertyName’,propertyValue,…);設(shè)置屬性值h=plot(…)返回一個圖形對象句柄7/24/20233在0≤x≤2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線

y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);%注意：.*plot(x,y)e1_16e1_177/24/20234多重線型一組變量繪圖多組變量繪圖雙Y軸繪圖7/24/20235一組變量繪圖x是矢量，y是矩陣，y的行長度與x矢量的長度相同，則以行數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；與此類似，y的列長度與x矢量的長度相同，則以y的列數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)；如果y是一個行列均與x矢量的長度相同的方陣，則為列數(shù)據(jù)作為一組繪圖數(shù)據(jù)。7/24/20236x是矩陣，y是矢量，則按照類似以上的規(guī)則，只是將x中的每一行或列對應(yīng)于y進行繪圖。x和y為同樣大小的矩陣，則繪制y中各列對應(yīng)于x中各列的圖形，繪制多重曲線e1_18,e1_19，e1_207/24/20237多組變量繪圖plot(x1,y1,x2,y2,…xn,yn)e1_217/24/20238雙Y軸繪圖在MATLAB中，如果需要繪制出具有不同縱坐標標度的兩個圖形，可以使用plotyy繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為：plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1,y1對應(yīng)一條曲線，x2,y2對應(yīng)另一條曲線。橫坐標的標度相同，縱坐標有兩個，左縱坐標用于x1,y1數(shù)據(jù)對，右縱坐標用于x2,y2數(shù)據(jù)對。plotyy(x1,y1,x2,y2,‘function’)function為指定繪圖函數(shù)e1_22e1_237/24/20239圖線形式和顏色圖線的形式圖線的顏色圖線的其他屬性7/24/202310設(shè)置曲線樣式MATLAB提供了一些繪圖選項，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點標記符號，它們可以組合使用。當選項省略時，MATLAB規(guī)定，線型一律用實線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次。其調(diào)用格式為：plot(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…,xn,yn,選項n)7/24/202311線型的選擇線型符號示例實線___________虛線______冒號線:...............點劃線-.-.-.-.-.7/24/202312圖線的顏色plot(x,y,’r’)plot(x,y,’b+’)三種屬性（線型、顏色、標記）可以組合；7/24/202313顏色的選擇顏色符號顏色符號紅r粉紅m綠g青c藍b白w黃y黑k7/24/202314標記點類型的選擇點類型符號示例點類型符號示例點.......上三角^△△△加號++++下三角ˇ▽▽▽星號****左三角〈圓圈。。。。右三角〉叉號××××正方形s(square)□□□五角星p(pentagram)☆☆☆菱形d(diamond)

六角星h(hexagram)7/24/202315圖線的其他屬性線寬，LineWidth標記點邊緣顏色，MarkerEdgeColor,標記點填充顏色，MarkerFaceColor標記點大小，MarkerSizee1_24，e1_257/24/202316圖形的標注title：圖形標題xlabel：x軸標識ylabel：y軸標識zlabel：z軸標識text：任意位置加注文本gtext：鼠標定位加注文本legend：標注圖例gridon(off)——打開、關(guān)閉坐標網(wǎng)格線7/24/202317加注坐標軸標識和標題，e1_26加注文本，text(x,y,’字符串’)，e1_27，gtext(‘字符串’)函數(shù)中的說明文字，除使用標準的ASCII字符外，還可使用LaTeX格式的控制字符，這樣就可以在圖形上添加希臘字母、數(shù)學(xué)符號及公式等內(nèi)容。例如，text(0.3,0.5,‘sin({\omega}t+{\beta})’)將得到標注效果sin(ωt+β)。指定TeX字符，e1_287/24/202318在圖形中添加圖例框legend(字符串1,字符串2,…)legend(‘on’)：添加圖例框legend(‘off’)：移走圖例框legend(‘boxon’)：顯示圖例框并使之不透明legend(‘boxoff’)：不顯示圖例框并使之透明legend(‘hide’)：使圖例框不可見legend(‘show’)：使圖例框可見legend(…,pos)：指定圖例框顯示位置，0最佳位置，1右上角，2左上角，3左下角，4右下角。e1_297/24/202319在0≤x≤2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，并給圖形添加圖形標注程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title('xfrom0to2{\pi}');%加圖形標題xlabel('VariableX');%加X軸說明ylabel('VariableY');%加Y軸說明text(0.8,1.5,'曲線y1=2e^{-0.5x}');%在指定位置添加圖形說明text(2.5,1.1,'曲線y2=cos(4{\pi}x)');legend(‘y1’,‘y2’)%加圖例7/24/202320圖形控制--常用函數(shù)axis：手動選擇坐標軸范圍和比例clc：清圖形窗口ginput：利用鼠標的十字基準線輸入hold：保持圖形shg：顯示當前圖形窗口subplot：在圖形窗口中繪制子圖形。7/24/202321圖形窗口圖形窗口的創(chuàng)建與選擇figurefigure(n)將第n個圖形窗口作為當前圖形窗口subplot(m,n,p)把圖形窗口分成m*n個子窗口，并把第p個子窗口作為當前窗口。e1_30holdon保持已繪制的圖形，不清除，e1_31坐標軸的范圍，e1_32顯示比例對繪圖結(jié)果的影響，e1_337/24/202322圖形保持holdon/off命令控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩種狀態(tài)之間進行切換采用圖形保持，在同一坐標內(nèi)繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。7/24/202323程序如下x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)holdony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);holdoff7/24/202324極坐標繪圖polar函數(shù)用來繪制極坐標圖，其調(diào)用格式為：polar(theta,rho,選項)其中theta為極坐標極角，rho為極坐標矢徑，選項的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。例

繪制r=sin(t)cos(t)的極坐標圖，并標記數(shù)據(jù)點。e1_347/24/202325對數(shù)坐標繪圖MATLAB提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：semilogx(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)x軸對數(shù)semilogy(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)y軸對數(shù)loglog(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)雙對數(shù)e1_357/24/202326復(fù)數(shù)繪圖plot(z)z為復(fù)矢量等價于plot(real(z),imag(z))e1_367/24/202327其他圖形條形圖，bar(Y),bar(x,Y)：e1_37,e1_38直方圖,hist

(x,y,選項),exp5_27,28面積圖，area(x,y,選項),桿狀圖，stem(x,y,選項),e1_41階梯圖，stairs(x,y,選項),e1_42彩色分散點圖，scatter(x,y,選項),e1_437/24/202328餅圖用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等。pie(x),pie(x,explode)扇區(qū)分離h=pie(…)返回句柄e1_45,46,477/24/202329例：繪制圖形(1)某企業(yè)全年各季度的產(chǎn)值(單位：萬元)分別為：2347,1827,2043,3025，試用餅圖作統(tǒng)計分析。(2)繪制復(fù)數(shù)的相量圖：7+2.9i、2-3i和-1.5-6i。e1_487/24/202330利用鼠標繪制圖形用鼠標來點選屏幕點，格式為：[x,y,button]=ginput(n)其中，n為選擇點的樹目，返回的x,y向量分別存儲被點中的n個點的坐標；button也為一個n維向量，它的各個分量為鼠標鍵的標號，如button(i)=1，則說明第i次按下的是鼠標左鍵，而該值為2或3則分別對應(yīng)于中鍵和右鍵。7/24/202331例1-49：用鼠標左鍵繪制折線，利用鼠標中鍵或右鍵中止繪制。e1_49例1-50：在鼠標左鍵點中的位置輸出一個含有該位置信息的字符串，利用鼠標中鍵或右鍵中止程序。e1_507/24/2023323三維圖形三維曲線圖三維繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生網(wǎng)格圖著色表面圖切片圖7/24/202333圖形類型三維曲線圖plot3網(wǎng)格圖mesh表面圖shadedsurface偽彩圖pseudcolor等高線圖contour7/24/202334三維曲線圖plot3(x1,y1,z1…);plot3(x1,y1,z1,linespec,…);plot3(…,’propertyName’,propertyValue,…);h=plot3(…)其中每一組x,y,z組成一組曲線的坐標參數(shù)，選項的定義和plot函數(shù)相同。當x,y,z是同維向量時，則x,y,z

對應(yīng)元素構(gòu)成一條三維曲線。當x,y,z是同維矩陣時，則以x,y,z對應(yīng)列元素繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。e1_51,52,537/24/202335三維繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生peaks:用于創(chuàng)建雙峰函數(shù)和用雙峰函數(shù)繪圖。[x,y,z]=peaks(n),peaks(n)相當于執(zhí)行了[x,y,z]=peaks(n)和surf(x,y,z)meshgrid：按指定方式生成網(wǎng)格矩陣，[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)例：peaks(6)7/24/202336網(wǎng)格圖--不著色的表面圖mesh(z);繪制分別以m*n階矩陣z的行數(shù)和列數(shù)為x和y坐標([1:m],[1:n])，以z的對應(yīng)元素值為z坐標的三維網(wǎng)格圖。mesh(x,y,z);繪制以矩陣x,y,z的元素值為坐標的三維網(wǎng)格圖，x,y,z必須為同階矩陣；meshc(x,y,z);將網(wǎng)格圖與等高線圖一起繪制meshz(x,y,z)；同時繪制零基準平面圖e1_547/24/202337著色表面圖surf：著色表面圖基本命令；surfc：繪制帶等高線的著色表面圖；surfl：控制表面圖的光照效果7/24/202338surf調(diào)用格式surf(z)；surf(x,y,z);surf(x,y,z,C);用C定義的顏色繪制三維表面圖surf(…,’propertyName’,propertyValue,…);surfc(…)帶等高線的三維表面圖e1_55,567/24/202339切片圖—函數(shù)的四維表現(xiàn)圖slice(X,Y,Z,v,xi,yi,zi)X,Y,Z使用meshgrid

函數(shù)生成的三維網(wǎng)格坐標矩陣v所繪制圖形的函數(shù)xi,yi,zi

為切片位置e1_577/24/202340三維柱面繪圖函數(shù)cylinde(r,n)r為半徑；n為柱面圓周等分數(shù);繪制三維球面：[x,y,z]=sphere(30);surf(x,y,z)e1_587/24/202341其他三維圖形在介紹二維圖形時，曾提到條形圖、桿圖、餅圖和填充圖等特殊圖形，它們還可以以三維形式出現(xiàn)，使用的函數(shù)分別是bar3、stem3、pie3和fill3。bar3函數(shù)繪制三維條形圖，常用格式為：bar3(y)bar3(x,y)7/24/2023425高級圖形處理功能rootfigure圖形axis坐標軸uicontrol

控件uimenu

菜單uicontextmenu對象菜單7/24/202343坐標軸控制命令axis([xm