《MATLAB7 基礎(chǔ)教程》課件第7章

7.1圖形窗口7.2繪制二維圖形7.3繪制三維圖形7.4繪制特殊圖形7.1.1圖形窗口的創(chuàng)建與設(shè)置

創(chuàng)建一個(gè)圖形對(duì)象時(shí)，MATLAB將自動(dòng)選擇該圖形對(duì)象的屬性值。利用get函數(shù)可以獲得當(dāng)前圖形對(duì)象的屬性，如果需要修改某項(xiàng)屬性，則可以通過(guò)set函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常使用gcf命令獲得當(dāng)前圖形的句柄以作為get、set函數(shù)的輸入?yún)⒘俊?.1圖形窗口

1．figure函數(shù)

figure函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)新的圖形對(duì)象，其調(diào)用格式如下：

●?figure：使用默認(rèn)屬性值新建一個(gè)圖形對(duì)象。

●?figure(‘PropertyName’,propertyvalue,…)：使用指定屬性值新建一個(gè)圖形對(duì)象。對(duì)于未指定的屬性，MATLAB則使用默認(rèn)屬性。

●?figure(h)：如果h為現(xiàn)有圖形的句柄，figure(h)則使由h確定的圖形成為當(dāng)前圖形，使該圖形可視并顯示于屏幕的最前端，當(dāng)前圖形為圖形輸出的目標(biāo)；如果h不是現(xiàn)有圖形的句柄而是一個(gè)整數(shù)，figure(h)則創(chuàng)建一個(gè)圖形并將其賦值為句柄h。

●?h=figure(…)：返回圖形對(duì)象的句柄。

2．gcf函數(shù)

gcf函數(shù)用于獲取當(dāng)前圖形的句柄，其調(diào)用格式為h=gcf。

3．get函數(shù)

get函數(shù)用于查詢(xún)對(duì)象的屬性，其常用的調(diào)用格式如下：

●?get(h)：返回句柄h指定的圖形對(duì)象的所有屬性和當(dāng)前值。

●?get(h,'PropertyName')：返回由h指定的圖形對(duì)象的屬性PropertyName的屬性值。

4．set函數(shù)

set函數(shù)用于設(shè)置對(duì)象的屬性，其常用的調(diào)用格式為

set(h,‘PropertyName’,PropertyValue,…)

該函數(shù)設(shè)置由h指定的對(duì)象的屬性名PropertyName的屬性值為PropertyValue。h可以為句柄向量，這種情況下將設(shè)置所有對(duì)象的屬性值。

【例】圖形窗口的創(chuàng)建、查看與設(shè)置。

在命令窗輸入：

>>figure

>>x=0:pi/10:2*pi;

>>y=sin(x);

>>plot(x,y,‘k-*’)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-1所示。圖7-1函數(shù)y=sin(x)的波形圖繼續(xù)在命令窗輸入：

>>get(findobj(‘Type’,‘line’),‘color’)

運(yùn)行結(jié)果：

ans=

000

再在命令窗輸入：

>>set(findobj(‘Type’,‘line’),‘Color’,‘b’)

>>set(findobj('Type','line'),'linestyle',':')

運(yùn)行結(jié)果如圖7-2所示。圖7-2屬性設(shè)置后的波形圖繼續(xù)在命令窗輸入：

>>get(findobj(‘Type’,‘line’),‘color’)

運(yùn)行結(jié)果：

ans=

0017.1.2圖形窗口的工具欄

圖形窗口的工具欄由圖形工具欄、照相機(jī)工具欄和繪圖編輯工具欄三部分組成。個(gè)別工具欄按鈕功能與MATLAB標(biāo)準(zhǔn)工具欄按鈕的功能相同，這里不作介紹。本小節(jié)將對(duì)作圖形窗口特有的工具欄按鈕進(jìn)行詳細(xì)介紹。1．圖形工具欄

：進(jìn)入圖形編輯模式。

：放大視圖。

：縮小視圖。

：平移圖形。

：三維旋轉(zhuǎn)。

：光標(biāo)取點(diǎn)。

：插入顏色條。

：插入繪圖標(biāo)記。

：隱藏繪圖工具。

：顯示繪圖工具。2．照相機(jī)工具欄

：旋轉(zhuǎn)照相機(jī)。

：改變光照位置偏移。

：移動(dòng)照相點(diǎn)。

：水平或豎直移動(dòng)照相機(jī)。

：前后移動(dòng)照相機(jī)。

：縮放照相機(jī)。

：旋轉(zhuǎn)照相機(jī)。

：以X軸為主。：以Y軸為主。

：以Z軸為主。

：無(wú)主軸。

：切換景物光。

：正交投影。

：透視投影。

：復(fù)位照相機(jī)和景物光。

：停止照相機(jī)和光線(xiàn)變動(dòng)。3．繪圖編輯工具欄

：插入直線(xiàn)。

：插入箭頭。

：插入雙箭頭。

：插入帶文字的箭頭。

：插入文字。

：插入矩形。

：插入橢圓。

：增加坐標(biāo)軸pin。

：排列分布。7.1.3圖形窗口的主菜單

本小節(jié)將詳細(xì)介紹圖形窗口的主菜單功能。

1．File菜單

●?New：新建M文件、圖形窗口、工作區(qū)間變量、GUI。

●?Open：打開(kāi)圖形文件。

●?Close：關(guān)閉當(dāng)前圖形窗口。

●?Save：保存當(dāng)前圖形文件。

●?SaveAs：將當(dāng)前圖形文件另存為?！?GenerateM-File：生成M文件繪圖函數(shù)。

●?ImportData：導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

●?SaveWorkspaceAs：將圖形數(shù)據(jù)保存為.mat文件。

●?Preferences：環(huán)境設(shè)置。

●?ExportSetup：圖形輸出屬性設(shè)置。

●?PrintPreview：打印預(yù)覽。

●?Print：打開(kāi)打印對(duì)話(huà)框。

2．Edit菜單

●?Undo：撤消。

●?Redo：恢復(fù)。

●?Cut、Copy、Paste、ClearClipboard、Delete、SelectAll：分別實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的剪切、復(fù)制、粘貼、清除剪貼板、刪除、全選操作，進(jìn)入圖形編輯模式時(shí)才可用。

●?CopyFigure：復(fù)制整個(gè)圖形。

●?CopyOption：設(shè)置復(fù)制圖形選項(xiàng)。

●?FigureProperties：打開(kāi)圖形屬性編輯器，如圖7-3所示。圖7-3圖形屬性編輯器●?AxesProperties：打開(kāi)坐標(biāo)軸屬性編輯器，如圖7-4所示。

●?CurrentObjectProperties：打開(kāi)當(dāng)前對(duì)象的屬性編輯器。

●?Colormap：打開(kāi)彩色圖編輯器。

●?FindFiles：查找文件。

●?ClearFigure、ClearCommandWindow、ClearCommandHistory、ClearWorkspace：分別用于清除圖形、清除命令窗、清除歷史命令記錄、清除工作區(qū)間。圖7-4坐標(biāo)軸屬性編輯器

3．View菜單

●?FigureToolbar：顯示圖形工具欄。

●?CameraToolbar：顯示照相機(jī)工具欄。

●?PlotEditToolbar：顯示繪圖編輯工具欄。

●?FigurePalette：打開(kāi)圖形調(diào)色板，見(jiàn)圖7-5。

●?PlotBrowser：打開(kāi)繪圖瀏覽器，見(jiàn)圖7-5。

●?PropertyEditor：打開(kāi)屬性編輯器，見(jiàn)圖7-5。圖7-5圖形調(diào)色板、繪圖瀏覽器和屬性編輯器

4．Insert菜單

該菜單中大部分功能與工具欄按鈕功能相同，這里不重復(fù)介紹。

●?XLabel：標(biāo)注X坐標(biāo)。

●?YLabel：標(biāo)注Y坐標(biāo)。

●?ZLabel：標(biāo)注Z坐標(biāo)。

●?Title：標(biāo)注標(biāo)題。

●?Axes：添加坐標(biāo)軸。

●?Light：添加光照。

5．Tools菜單

該菜單絕大部分功能與工具欄按鈕功能相同。

6．Window菜單

該菜單用于在命令窗和圖形窗之間切換。

7．Help菜單

該菜單用于查詢(xún)有關(guān)圖形功能的相關(guān)幫助。7.2.1基本繪圖函數(shù)

線(xiàn)圖是MATLAB最基本的繪圖，本小節(jié)主要介紹MATLAB線(xiàn)圖的繪制。繪制線(xiàn)圖的函數(shù)如表7-1所示。7.2繪制二維圖形表7-1線(xiàn)圖的繪制函數(shù)

1．plot函數(shù)

plot函數(shù)用于繪制二維曲線(xiàn)圖，其調(diào)用格式如下：

●?plot(Y)：如果Y為實(shí)數(shù)，繪制縱坐標(biāo)為Y的列向量，橫坐標(biāo)為列索引的二維圖像；如果Y為復(fù)數(shù)，plot(Y)等價(jià)于plot(real(Y),imag(Y))。在所有plot函數(shù)的其他用法中，虛數(shù)部分將被忽略。

●?plot(X1,Y1,…)：繪制所有由數(shù)據(jù)對(duì)Xn與Yn構(gòu)成的曲線(xiàn)。如果只有Xn或Yn是矩陣，則根據(jù)向量與矩陣的行或列是否匹配繪制向量對(duì)于矩陣的行或列構(gòu)成的圖像。如果Xn是標(biāo)量且Yn為向量，則在過(guò)Xn的垂線(xiàn)上繪制離散點(diǎn)Yn?！?plot(X1,Y1,LineSpec,…)：繪制所有由Xn、Yn、LineSpec定義的曲線(xiàn)，其中LineSpec用于指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和曲線(xiàn)顏色?？梢曰旌鲜褂肵n、Yn、LineSpec與Xn、Yn，如plot(X1,Y1,X2,Y2,LineSpec,X3,Y3)。

●?plot(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…)：對(duì)所有由plot函數(shù)創(chuàng)建的圖形的屬性進(jìn)行設(shè)置。

●?plot(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=plot(…)：返回圖形對(duì)象的句柄列向量，一條線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄?！纠縫lot函數(shù)繪圖。

在命令窗輸入：

>>x=-pi:pi/10:pi;

>>y=sin(x);

>>plot(x,y,'--p','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','b','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',6)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-6所示。圖7-6plot函數(shù)繪圖

2．plotyy函數(shù)

plotyy函數(shù)用于繪制雙y坐標(biāo)的二維曲線(xiàn)圖，其調(diào)用格式如下：

●?plotyy(X1,Y1,X2,Y2)：繪制由X1、Y1和X2、Y2確定的兩組曲線(xiàn)，其中X1、Y1的坐標(biāo)軸在圖形窗口的左側(cè)，X2、Y2的坐標(biāo)軸在圖形窗口的右側(cè)。

●?plotyy(X1,Y1,X2,Y2,function)：使用function指定的繪圖函數(shù)繪圖，function可以是函數(shù)句柄或字符串plot、semilogx、semilogy、loglog、stem或符合語(yǔ)法h=function(x,y)的MATLAB函數(shù)?！?plotyy(X1,Y1,X2,Y2,‘function1’,‘function2’)：在左側(cè)坐標(biāo)軸使用function1(X1,Y1)繪圖，在右側(cè)坐標(biāo)軸使用function2(X1,Y1)繪圖。

●?[AX,H1,H2]=plotyy(…)：返回在A(yíng)X中創(chuàng)建的兩個(gè)坐標(biāo)軸的句柄和H1及H2中每個(gè)圖形繪圖對(duì)象的句柄，AX(1)為左側(cè)軸，AX(2)為右側(cè)軸。

【例】plotyy函數(shù)繪圖。在命令窗輸入：

>>x=0:0.01:10;

>>y1=100*exp(-0.1*x).*sin(2*x);

>>y2=0.4*exp(-x).*sin(20*x);

>>[AX,H1,H2]=plotyy(x,y1,x,y2,‘plot’);

>>set(get(AX(1),'Ylabel'),'String','SlowDecay')

>>set(get(AX(2),‘Ylabel’),‘String’,‘FastDecay’)

>>xlabel(‘Time(\musec)’)

>>title(‘MultipleDecayRates’)

>>set(H1,‘LineStyle’,‘-.’)

>>set(H2,'LineStyle',':')

運(yùn)行結(jié)果如圖7-7所示。圖7-7plotyy函數(shù)繪圖

3．semilogx函數(shù)與semilogy函數(shù)

semilogx函數(shù)或semilogy函數(shù)分別用于繪制x軸為對(duì)數(shù)坐標(biāo)或y軸為對(duì)數(shù)坐標(biāo)的二維曲線(xiàn)圖，其調(diào)用格式如下：

●?semilogx(Y)：繪制x軸刻度是以10為底的對(duì)數(shù)，y軸刻度是線(xiàn)性刻度的二維曲線(xiàn)圖。如果Y為實(shí)數(shù)，則繪制縱坐標(biāo)為Y的列向量，橫坐標(biāo)為列索引的二維x軸對(duì)數(shù)圖；如果Y為復(fù)數(shù)，semilogx(Y)等價(jià)于semilogx(real(Y),imag(Y))。在所有semilogx函數(shù)的其他用法中，虛數(shù)部分將被忽略?！?semilogy(…)：繪制y軸刻度是以10為底的對(duì)數(shù)，x軸刻度是線(xiàn)性刻度的二維曲線(xiàn)圖。

●semilogx(X1,Y1,…)：繪制所有由數(shù)據(jù)對(duì)Xn與Yn構(gòu)成的曲線(xiàn)。如果只有Xn或Yn是矩陣，則根據(jù)向量與矩陣的行或列是否匹配繪制向量對(duì)于矩陣的行或列構(gòu)成的圖像。

●?semilogx(X1,Y1,LineSpec,…)：繪制所有由Xn、Yn、LineSpec定義的曲線(xiàn)，其中LineSpec用于指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和曲線(xiàn)顏色。

●?semilogx(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…)：對(duì)所有由semilogx函數(shù)創(chuàng)建的圖形的屬性進(jìn)行設(shè)置。

●?h=semilogx(…)與h=semilogy(…)：返回圖形對(duì)象的句柄向量，一條線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄。【例】semilogx函數(shù)繪圖。

在命令窗輸入：

>>x=0:.1:10;

>>semilogx(x,1./(1+x))

>>grid

運(yùn)行結(jié)果如圖7-8所示。圖7-8semilogx函數(shù)繪圖

4．loglog函數(shù)

●?loglog(Y)：繪制x軸y軸刻度均是以10為底的對(duì)數(shù)的二維曲線(xiàn)圖。如果Y為實(shí)數(shù)，則繪制縱坐標(biāo)為Y的列向量，橫坐標(biāo)為列索引的二維對(duì)數(shù)圖；如果Y為復(fù)數(shù)，則loglog(Y)等價(jià)于loglog(real(Y),imag(Y))。在所有l(wèi)oglog函數(shù)的其他用法中，虛數(shù)部分將被忽略。

●?loglog(X1,Y1,…)：繪制所有由數(shù)據(jù)對(duì)Xn與Yn構(gòu)成的曲線(xiàn)。如果只有Xn或Yn是矩陣，則根據(jù)向量與矩陣的行或列是否匹配繪制向量對(duì)于矩陣的行或列構(gòu)成的圖像。●?loglog(X1,Y1,LineSpec,…)：繪制所有由Xn、Yn、LineSpec定義的曲線(xiàn)，其中LineSpec用于指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和曲線(xiàn)顏色?？梢曰旌鲜褂肵n、Yn、LineSpec與Xn、Yn，如loglog(X1,Y1,X2,Y2,LineSpec,X3,Y3)。

●?loglog(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…)：對(duì)所有由loglog函數(shù)創(chuàng)建的圖形的屬性進(jìn)行設(shè)置。

●?h=loglog(…)：返回圖形對(duì)象的句柄列向量，一條線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄?！纠縧oglog函數(shù)繪圖。

在命令窗輸入：

>>x=0:.01:1;

>>loglog(x,1./(1+x))

>>grid

運(yùn)行結(jié)果如圖7-9所示。圖7-9loglog函數(shù)繪圖7.2.2圖形處理函數(shù)

實(shí)際應(yīng)用中，通常需要對(duì)顯示的數(shù)據(jù)圖形進(jìn)行一定的處理，如改變線(xiàn)型、顏色以及圖形標(biāo)注等。MATLAB為用戶(hù)提供了豐富的圖形處理函數(shù)，本小節(jié)將主要介紹這些函數(shù)通常的用法和功能。

1．圖形標(biāo)注

函數(shù)xlabel(ylabel、zlabe)分別用于實(shí)現(xiàn)圖形的x(y、z)坐標(biāo)軸標(biāo)注，其常用調(diào)用格式為

xlabel('string','PropertyName',PropertyValue,…)其中，string為待標(biāo)注的字符串，并用PropertyName和PropertyValue指定文字屬性。

函數(shù)title用于實(shí)現(xiàn)圖形的標(biāo)題標(biāo)注，其常用調(diào)用格式為

title(‘string’,‘PropertyName’,PropertyValue,…)

其中，string為待標(biāo)注的字符串，并用PropertyName和PropertyValue指定文字屬性。

【例】坐標(biāo)軸標(biāo)注和標(biāo)題標(biāo)注。在命令窗輸入：

>>x=0:pi/100:2*pi;

>>y=sin(x);

>>plot(x,y)

>>xlabel(‘x=0:2\pi’)

>>ylabel(‘Sineofx’)

>>title('PlotoftheSineFunction','FontSize',12)運(yùn)行結(jié)果如圖7-10所示。

函數(shù)text用于實(shí)現(xiàn)圖形任意位置的文字標(biāo)注，其常用調(diào)用格式如下：

●?text(x,y,‘string’)：在指定點(diǎn)(x,y)處添加文字標(biāo)注。

●?text(x,y,z,‘string’)：在三維坐標(biāo)系內(nèi)添加文字標(biāo)注。

●?text(x,y,z,'string','PropertyName',PropertyValue…)：在坐標(biāo)系內(nèi)添加文字標(biāo)注，并指定文字屬性。

●?text(‘PropertyName’,PropertyValue…)：完全忽略坐標(biāo)系并用PropertyName和PropertyValue指定所有屬性。

●?h=text(…)：返回一個(gè)text對(duì)象的句柄列向量，一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄。圖7-10坐標(biāo)軸標(biāo)注和標(biāo)題標(biāo)注【例】在最大值和最小值處標(biāo)注。

在命令窗輸入：

>>Z=peaks;

>>h=plot(Z(:,33));

>>x=get(h,‘XData’); %獲取繪圖數(shù)據(jù)

>>y=get(h,‘YData’);

>>imin=find(min(y)==y);

%尋找最大值和最小值索引>>imax=find(max(y)==y);

>>text(x(imin),y(imin),['Minimum=',num2str(y(imin))],…

'VerticalAlignment','middle', 'HorizontalAlignment','left', 'FontSize',10)

>>text(x(imax),y(imax),['Maximum=',num2str(y(imax))],…

'VerticalAlignment','bottom', 'HorizontalAlignment','right', 'FontSize',10)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-11所示。圖7-11標(biāo)注最大值和最小值

2．指定線(xiàn)型和顏色

如果在繪圖時(shí)需要指定圖形的線(xiàn)型和顏色，則可以使用類(lèi)似plot(x,y,‘color_style_marker’)形式的語(yǔ)句來(lái)直接實(shí)現(xiàn)。color_style_marker是一個(gè)包含1～4個(gè)字符的字符串，它由顏色、線(xiàn)型和標(biāo)記類(lèi)型組合而成，它們的符號(hào)和含義如下：

●顏色字符串：'c'、'm'、'y'、'r'、'g'、'b'、'w'、'k'?分別對(duì)應(yīng)青色、品紅色、黃色、紅色、綠色、藍(lán)色、白色、黑色?！?線(xiàn)型字符串：‘-’、‘--’、‘:’、‘-.’

分別對(duì)應(yīng)實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)、點(diǎn)線(xiàn)、點(diǎn)劃線(xiàn)?？梢酝ㄟ^(guò)LineWidth屬性設(shè)置線(xiàn)寬。

●?直接標(biāo)記類(lèi)型：‘+’、‘o’、‘*’、‘x’分別對(duì)應(yīng)加號(hào)、圓圈、星號(hào)、叉號(hào)；特殊標(biāo)記類(lèi)型：‘s’、‘d’、‘^’、‘v’、‘>’、‘<’、‘p’、‘h’

分別對(duì)應(yīng)正方形、鉆石、上三角、下三角、右三角、左三角、五角星、六角星。可以通過(guò)MarkerEdgeColor、MarkerFaceColor和MarkerSize屬性設(shè)置標(biāo)記的邊框色、填充色和大小?！纠恐付ň€(xiàn)型、顏色和標(biāo)記。

在命令窗輸入：

>>x=0:pi/20:2*pi;

>>plot(x,sin(x),'r:h')

運(yùn)行結(jié)果如圖7-12所示。圖7-12指定線(xiàn)型、顏色和標(biāo)記

3．多張圖形的繪制

如果要顯示多張圖形，則可以通過(guò)創(chuàng)建多個(gè)圖形窗口來(lái)分別顯示或者在一個(gè)圖形窗口內(nèi)同時(shí)顯示多張圖形。

如果要新建一個(gè)圖形窗口并在該窗口中顯示下一張圖，則可以使用figure命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。更為一般的方法是，在將要繪制的每張圖形之前，使用命令figure(n)來(lái)創(chuàng)建第n個(gè)圖形窗口，n從1開(kāi)始。

如果需要在一個(gè)圖形窗口內(nèi)同時(shí)顯示多張圖形，則可以使用subplot(m,n,p)命令(或subplot(mnp)命令)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該命令將一個(gè)圖形窗口分割成m×n個(gè)小窗口，并指定第p個(gè)窗口(p也可以是幾個(gè)序號(hào)的組合)為當(dāng)前圖形窗口。窗口序號(hào)為從第一行開(kāi)始，依次向下一行計(jì)數(shù)?！纠慷鄰垐D形的繪制。

在命令窗輸入：

>>figure;

>>x=0:pi/30:2*pi;

>>subplot(2,2,[13])

>>plot(x,3*x)

>>subplot(2,2,2)

>>plot(x,sin(x))

>>subplot(2,2,4)

>>plot(x,cos(x))

運(yùn)行結(jié)果如圖7-13所示。圖7-13多張圖形的繪制

4．坐標(biāo)軸控制

當(dāng)繪制一個(gè)圖形時(shí)，MATLAB會(huì)自動(dòng)完成坐標(biāo)軸的范圍設(shè)定和刻度劃分。為滿(mǎn)足某些特殊需要，用戶(hù)可以使用坐標(biāo)軸控制函數(shù)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的設(shè)置。

坐標(biāo)軸范圍的設(shè)置可以通過(guò)axis函數(shù)實(shí)現(xiàn)，其常用調(diào)用格式為

axis([xmin,xmax,ymin,ymax])其中，坐標(biāo)軸范圍的最大值必須大于最小值。如果不需要設(shè)置某個(gè)最大值(最小值)，則可以使用Inf(-Inf)，MATLAB會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置。

如果需要對(duì)圖形的坐標(biāo)軸刻度進(jìn)行指定，則可以通過(guò)對(duì)xtick或ytick屬性的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，set(gca,'ytick',v)用遞增的向量v來(lái)表示y刻度點(diǎn)，刻度可以不是均勻劃分的。下面通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明坐標(biāo)軸的控制方法。【例】坐標(biāo)軸的控制。

在命令窗輸入：

>>x=-pi:.1:pi;

>>y=sin(x);

>>plot(x,y)

>>axis([-pipi-infinf])

>>set(gca,'xtick',[-3.1:.5:4])運(yùn)行結(jié)果如圖7-14所示。

默認(rèn)情況下，MATLAB在一個(gè)與圖形窗口具有相同縱橫比的矩形坐標(biāo)軸區(qū)域內(nèi)顯示圖形。用戶(hù)可以根據(jù)需要使用axis函數(shù)改變顯示圖形的縱橫比。常用的縱橫比設(shè)置命令

如下：

●?axissquare：設(shè)置圖形顯示區(qū)域?yàn)檎叫巍?/p>

●?axisequal：設(shè)置坐標(biāo)軸具有相同長(zhǎng)度的刻度。

●?axistight：設(shè)置坐標(biāo)軸的范圍等于數(shù)據(jù)的范圍。圖7-14控制坐標(biāo)軸使用grid函數(shù)可以添加或者取消坐標(biāo)的網(wǎng)格線(xiàn)。命令gridon用于添加網(wǎng)格線(xiàn)，命令gridoff用于取消網(wǎng)格線(xiàn)，命令grid可在添加和取消網(wǎng)格線(xiàn)之間進(jìn)行切換。

【例】設(shè)置坐標(biāo)軸的縱橫比。

在命令窗輸入：

>>t=0:pi/20:2*pi;

>>subplot(221)

>>plot(sin(t),2*cos(t))

>>gridon

>>subplot(222)>>plot(sin(t),2*cos(t))

>>gridon

>>axissquare

>>subplot(223)

>>plot(sin(t),2*cos(t))

>>gridon

>>axisequal

>>subplot(224)

>>plot(sin(t),2*cos(t))

>>gridon

>>axisequaltight

運(yùn)行結(jié)果如圖7-15所示。

使用box函數(shù)可以顯示或隱藏坐標(biāo)邊界。命令boxon用于顯示坐標(biāo)邊界，命令boxoff用于隱藏坐標(biāo)邊界。圖7-15設(shè)置坐標(biāo)軸的縱橫比【例】使用box函數(shù)。

在命令窗輸入：

>>x=-pi:.1:pi;

>>y=sin(x);

>>subplot(211)

>>plot(x,y)

>>boxon

>>subplot(212)

>>plot(x,y)

>>boxoff

運(yùn)行結(jié)果如圖7-16所示。圖7-16使用box函數(shù)如果要在一張圖上同時(shí)顯示多個(gè)二維曲線(xiàn)，則可以使用holdon命令，接著繪制所有待顯示的曲線(xiàn)。當(dāng)這張圖繪制完畢時(shí)，則使用holdoff關(guān)閉該模式。如果需要標(biāo)明這些曲線(xiàn)，則可以使用legend函數(shù)加以區(qū)分。legend函數(shù)的常用調(diào)用格式為legend('string1','string2',…)，如果有n條曲線(xiàn)，則用'string1'、'string2'…'stringn'來(lái)標(biāo)注?！纠坷L制多條曲線(xiàn)。

在命令窗輸入：

>>x=0:pi/10:2*pi;

>>y=sin(x);

>>y2=sin(x-.25);

>>y3=sin(x-.5);

>>plot(x,y,‘k-*’)

>>holdon

>>plot(x,y2,‘b:o’)

>>plot(x,y3,‘r-.p’)

>>holdoff

>>legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')

運(yùn)行結(jié)果如圖7-17所示。圖7-17繪制多條曲線(xiàn)本節(jié)主要介紹基本三維繪圖的方法。有關(guān)三維基本繪圖的函數(shù)如表7-2所示。

7.3.1三維曲線(xiàn)圖

plot3函數(shù)用于繪制三維曲線(xiàn)圖，其調(diào)用格式如下：

●?plot3(X1,Y1,Z1,…)：在三維空間繪制由數(shù)據(jù)點(diǎn)X1、Y1、Z1確定的一條或多條曲線(xiàn)，其中X1、Y1、Z1可以是向量或矩陣。7.3繪制三維圖形表7-2三維基本繪圖函數(shù)●?plot3(X1,Y1,Z1,LineSpec,…)：繪制所有由Xn、Yn、Zn、LineSpec定義的三維曲線(xiàn)，其中LineSpec用于指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和曲線(xiàn)顏色。

●?plot3(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…)：對(duì)所有由plot3函數(shù)創(chuàng)建的圖形的屬性進(jìn)行設(shè)置。

●?h=plot3(…)：返回圖形對(duì)象的句柄列向量，一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄?！纠渴褂胮lot3函數(shù)繪圖。

在命令窗輸入：

>>t=0:pi/50:6*pi;

>>plot3(t.*sin(3*t),t.*cos(3*t),t)

>>grid

運(yùn)行結(jié)果如圖7-18所示。圖7-18使用plot3函數(shù)繪圖7.3.2三維網(wǎng)格圖

mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖，meshc函數(shù)用于同時(shí)繪制三維網(wǎng)格圖和等高線(xiàn)圖，meshz函數(shù)用于繪制帶垂簾的三維網(wǎng)格圖，它們的調(diào)用格式如下：

●?mesh(X,Y,Z)：繪制顏色和曲面的高度Z成正比的三維網(wǎng)格圖。如果X與Y均為向量，length(X)=n、length(Y)=m，其中[m,n]=size(Z)，(X(j),Y(i),Z(i,j))則為網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)。X與Y分別對(duì)應(yīng)Z的列向量；如果X與Y均為矩陣，(X(i,j),Y(i,j),Z(i,j))則為網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)?！?mesh(Z)：繪制由X=1:n、Y=1:m以及Z確定的網(wǎng)格圖。其中，[m,n]=size(Z)，高度Z為定義在直角坐標(biāo)網(wǎng)上的單值函數(shù)，網(wǎng)格顏色和曲面的高度成正比。

●?mesh(…,C)：繪制顏色由矩陣C確定的三維網(wǎng)格圖。MATLAB通過(guò)對(duì)C的數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性處理，從當(dāng)前色彩圖中獲得顏色。如果X、Y、Z為矩陣，則必須與C具有相同的尺寸。

●?mesh(…,'PropertyName',PropertyValue,…)：對(duì)指定的曲面屬性進(jìn)行設(shè)置，允許一次設(shè)置多個(gè)屬性?！?mesh(axes_handles,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?meshc(…)：在網(wǎng)格圖下繪制等高線(xiàn)。

●?meshz(…)：在網(wǎng)格圖周?chē)L制垂簾。

●?h=mesh(…)、h=meshc(…)、h=meshz(…)：返回曲面圖形對(duì)象的句柄。

【例】繪制網(wǎng)格圖。在命令窗輸入：

>>[X,Y]=meshgrid(-3:.125:3);

>>Z=peaks(X,Y);

>>mesh(X,Y,Z);

>>figure;

>>meshc(X,Y,Z);

>>figure;

>>meshz(X,Y,Z);

運(yùn)行結(jié)果如圖7-19～圖7-21所示。圖7-19網(wǎng)格圖圖7-20網(wǎng)格圖與等高線(xiàn)圖圖7-21帶垂簾的網(wǎng)格圖7.3.3三維曲面圖

surf函數(shù)和surfc函數(shù)用于繪制帶陰影的三維曲面圖，而surfl函數(shù)則用于繪制帶彩色光照的三維曲面圖。

1．surf、surfc函數(shù)

surf函數(shù)用于繪制帶陰影的三維曲面圖，surfc函數(shù)用于同時(shí)繪制帶陰影的曲面圖和等高線(xiàn)圖。它們的調(diào)用格式如下：

●?surf(Z)：創(chuàng)建一個(gè)由矩陣Z的z部分確定的三維帶陰影的曲面圖，x=1:n、y=1:m，其中[m,n]=size(Z)。高度Z為定義在幾何直角坐標(biāo)網(wǎng)上的單值函數(shù)，且曲面顏色和高度Z成正比?！?surf(Z,C)：繪制高度Z為定義在幾何直角坐標(biāo)網(wǎng)上的單值函數(shù)的曲面圖，其顏色由與Z尺寸相同的矩陣C確定。

●?surf(X,Y,Z)：創(chuàng)建一個(gè)高度和顏色由Z確定的曲面圖。X、Y為確定曲面的x或y部分的向量或矩陣。如果X與Y均為向量，length(X)=n、length(Y)=m，其中[m,n]=size(Z)，(X(j),Y(i),Z(i,j))則為曲面的節(jié)點(diǎn)。

●?surf(X,Y,Z,C)：創(chuàng)建一個(gè)顏色由C確定的帶陰影的曲面圖。MATLAB通過(guò)對(duì)C的數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性處理，從當(dāng)前色彩圖中獲得顏色。●?surf(…,‘PropertyName’,PropertyValue)：對(duì)曲面屬性進(jìn)行設(shè)置。

●surf(axes_handles,…)、surfc(axes_handles,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?surfc(…)：在曲面圖下繪制等高線(xiàn)。

●?h=surf(…)、h=surfc(…)：返回曲面圖形對(duì)象的句柄。

【例】繪制曲面圖。在命令窗輸入：

>>[X,Y,Z]=peaks(30);

>>surf(X,Y,Z)

>>figure

>>surfc(X,Y,Z)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-22、圖7-23所示。圖7-22曲面圖圖7-23曲面圖與等高線(xiàn)圖

2．surfl函數(shù)

surfl函數(shù)用于繪制帶彩色光照的三維曲面圖，其調(diào)用格式如下：

●?surfl(Z)、surfl(X,Y,Z)：創(chuàng)建一個(gè)帶陰影的三維曲面，光源方向和光照系數(shù)為默認(rèn)值。X、Y、Z為定義曲面x、y、z部分的向量或矩陣。

●?surfl(…,'light')：利用MATLAB光照對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)有顏色和光照的曲面。該結(jié)果不同于默認(rèn)光照法surfl(…,'cdata')，因?yàn)楹笳邔⑶娴念伾珨?shù)據(jù)改為表面的反射系數(shù)?！?surfl(…,s)：指定光源的方向。s為指定曲面到光源方向的二維向量[azimuthelevation]或三維向量[sxsysz]。s的默認(rèn)值為從當(dāng)前視角開(kāi)始逆時(shí)針45°。

●?surfl(X,Y,Z,s,k)：指定反射系數(shù)常數(shù)k。k為定義環(huán)境光系數(shù)、漫反射系數(shù)、鏡面反射系數(shù)與鏡面光亮系數(shù)相對(duì)作用的四元素向量。k=[kakdksshine]并且默認(rèn)值為[.55,.6,.4,10]。

●?h=surfl(…)：返回曲面圖形對(duì)象的句柄?！纠坷L制光照曲面圖。

在命令窗輸入：

>>[X,Y,Z]=peaks(30);

>>surfl(X,Y,Z)

>>shadinginterp

>>colormapcopper

運(yùn)行結(jié)果如圖7-24所示。圖7-24光照曲面圖7.4.1條形圖與區(qū)域圖

條形圖和區(qū)域圖常用于查看和對(duì)比周期性的數(shù)據(jù)組，條形圖適于顯示離散數(shù)據(jù)，區(qū)域圖則適于顯示連續(xù)數(shù)據(jù)。有關(guān)條形圖和區(qū)域圖的函數(shù)如表7-3所示。7.4繪制特殊圖形表7-3條形圖和區(qū)域圖繪制函數(shù)

1．bar、barh函數(shù)

bar函數(shù)用于在二維豎直條形圖上顯示向量或矩陣的值，barh函數(shù)用于在二維水平條形圖上顯示向量或矩陣的值。它們的調(diào)用格式如下：

●?bar(Y)：繪制Y的每個(gè)元素的條形圖。如果Y為矩陣，則將Y的元素按行分成組，x軸坐標(biāo)從1到size(Y,1)。如果Y為向量，則x軸坐標(biāo)從1到length(Y)?！?bar(x,Y)：在以向量x指定的x軸上繪制Y元素的豎直條形圖。x的值可以是非單調(diào)的，但是必須保證不含有重復(fù)值。如果Y為矩陣，則將Y的元素按行分成組，再在以x指定的x軸上繪制Y的行元素的條形圖。

●?bar(…,width)：設(shè)置條形相對(duì)寬度并控制一組內(nèi)的條形間距。寬度默認(rèn)值為0.8，所以如果沒(méi)有指定x，則同組內(nèi)的條形間距會(huì)很小。如果寬度為1，則同組內(nèi)的條形相互接觸?！?bar(…,‘style’)：指定條形的樣式，‘style’可以是‘grouped’或‘stacked’，‘grouped’為默認(rèn)顯示模式。

■?‘grouped’：顯示m組豎直條形圖，每組條形數(shù)為n。其中m為Y的行數(shù)，n為Y?的列數(shù)。

■?‘stacked’：將Y的每一個(gè)行顯示在一個(gè)條形中，條形的高度為該行元素之和。一行內(nèi)不同元素的條形顏色不同，以區(qū)分每個(gè)元素在總條形的貢獻(xiàn)。

●?bar(…,'bar_color')：按照由單個(gè)縮寫(xiě)字母'r'、'g'、'b'、'c'、'm'、'y'、'k'或'w'指定的顏色繪制條形圖。●?bar(axes_handle,…)、barh(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=bar(…)：返回一個(gè)barseries圖形對(duì)象的句柄向量，每個(gè)條形對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄。如果Y為矩陣，Y的一列對(duì)應(yīng)一個(gè)條形圖形對(duì)象。

●?barh(…)、h=barh(…)：創(chuàng)建水平條形圖。條形長(zhǎng)度由Y決定。向量x定義水平條形的y軸間隔。x的值可以是非單調(diào)的，但是必須保證不含有重復(fù)值?！纠坷L制二維條形圖。

在命令窗輸入：

>>Y=round(rand(5,3)*7);

>>subplot(2,2,1)

>>bar(Y,‘group’)

>>title‘Group’

>>subplot(2,2,2)

>>bar(Y,‘stack’)

>>title'Stack'

>>subplot(2,2,3)

>>barh(Y,‘stack’)

>>title‘Stack’

>>subplot(2,2,4)

>>bar(Y,1.5)

>>title'Width=1.5'

運(yùn)行結(jié)果如圖7-25所示。圖7-25二維條形圖

2．bar3、bar3h函數(shù)

bar3函數(shù)用于在三維豎直條形圖上顯示向量或矩陣的值，bar3h函數(shù)用于在三維水平條形圖上顯示向量或矩陣的值。它們的調(diào)用格式如下：

●?bar3(Y)：繪制Y的每個(gè)元素的三維條形圖。如果Y為向量，則x軸坐標(biāo)從1到length(Y)。如果Y為矩陣，則x軸坐標(biāo)從1到size(Y,2)，并且將Y的元素按行分成組。●?bar3(x,Y)：在以向量x指定的x軸上繪制Y元素的豎直條形圖。x的值可以是非單調(diào)的，但是必須保證不含有重復(fù)值。如果Y為矩陣，則將Y的元素按行分成組。再在以x指定的x軸上繪制Y的行元素的條形圖。

●?bar3(…,width)：設(shè)置條形相對(duì)寬度并控制一組內(nèi)的條形間距。寬度默認(rèn)值為0.8，所以如果沒(méi)有指定x，則同組內(nèi)的條形間距會(huì)很小。如果寬度為1，則同組內(nèi)的條形相互

接觸。

●?bar3(…,'style')：指定條形的樣式，'style'可以是'detached'、'grouped'或'stacked'，'detached'為默認(rèn)顯示模式?！?‘detached’：顯示Y的每行元素，在x方向前后分塊。

■?‘grouped’：顯示n組豎直條形圖，每組條形數(shù)為m。其中n為Y的行數(shù)，m為Y的列數(shù)。

■?‘stacked’：將Y的每一個(gè)行顯示在一個(gè)條形中，條形的高度為該行元素之和。一行內(nèi)不同元素的條形顏色不同，以區(qū)分每個(gè)元素在總條形的貢獻(xiàn)。

●?bar3(…,LineSpec)：用指定的顏色LineSpec繪制所有條形。

●?bar3(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。●?h=bar3(…)：返回一個(gè)patch圖形對(duì)象的句柄向量，每個(gè)條形對(duì)應(yīng)一個(gè)句柄。如果Y為矩陣，Y的一列對(duì)應(yīng)一個(gè)條形圖形對(duì)象。

●?bar3h(…)、h=bar3h(…)：創(chuàng)建水平條形圖。條形長(zhǎng)度由Y決定。向量x定義水平條形的y軸間隔。

【例】繪制三維條形圖。在命令窗輸入：

>>Y=cool(8);

>>subplot(2,3,1)

>>bar3(Y,‘detached’)

>>title(‘Detached’)

>>subplot(2,3,4)

>>bar3(Y,0.25,‘detached’)

>>title(‘Width=0.25’)

>>subplot(2,3,2)>>bar3(Y,'grouped')

>>title('Grouped')

>>subplot(2,3,5)

>>bar3(Y,0.5,'grouped')

>>title('Width=0.5')

>>subplot(2,3,3)

>>bar3(Y,‘stacked’)

>>title(‘Stacked’)

>>subplot(2,3,6)

>>bar3(Y,0.4,‘stacked’)

>>title(‘Width=0.4’)

>>colormap([100;010;001])

運(yùn)行結(jié)果如圖7-26所示。圖7-26三維條形圖

3．a(chǎn)rea函數(shù)

area函數(shù)用于繪制二維區(qū)域圖，其調(diào)用格式如下：

●?area(Y)：繪制向量Y或矩陣Y列之和的區(qū)域圖，x軸自動(dòng)定義為1:size(Y,1)。

●?area(X,Y)：對(duì)于向量X和Y，area(X,Y)等同于plot(X,Y)，不同的是area(X,Y)將0到Y(jié)區(qū)域用顏色填充。如果Y為矩陣，area(X,Y)繪制Y的列向量構(gòu)成的區(qū)域圖。對(duì)于每個(gè)X，最終結(jié)果為相應(yīng)Y的列元素之和。如果X為向量，length(X)必須等于length(Y)；如果X為矩陣，size(X)必須等于size(Y)。●?area(…,basevalue)：指定填充區(qū)域的基值，默認(rèn)基值為0。

●?area(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…)：對(duì)area創(chuàng)建的區(qū)域圖的屬性名和屬性值進(jìn)行設(shè)置。

●?area(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=area(…)：返回areaseries圖形對(duì)象的句柄。

【例】繪制二維區(qū)域圖。在命令窗輸入：

>>Y=[2,5,3;

1,2,7;

2,5,3;

3,6,5];

>>subplot(2,2,1)

>>area(Y)

>>gridon

>>colormapsummer

>>set(gca,'Layer','top')>>subplot(2,2,2)

>>Y(3,1)=-1;%Was1

>>h=area(Y);

>>set(gca,'Layer','top')

>>gridon

>>colormapsummer

>>subplot(2,2,3)

>>h=area(Y);

>>set(gca,'Layer','top')>>gridon

>>colormapsummer

>>set(h,'BaseValue',-2)

>>subplot(2,2,4)

>>h=area(Y,-2);

>>set(h(1),'FaceColor',[.500])

>>set(h(2),'FaceColor',[.700])

>>set(h(3),'FaceColor',[100])

>>set(h,'LineStyle',':','LineWidth',2)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-27所示。圖7-27二維區(qū)域圖7.4.2餅形圖

餅形圖常用于表示每個(gè)元素在向量或矩陣元素總和中所占的比例，通常用pie函數(shù)繪制二維餅形圖，用pie3函數(shù)繪制三維餅形圖。

1．pie函數(shù)

pie函數(shù)用于繪制二維餅形圖，其調(diào)用格式如下：

●?pie(X)：繪制由數(shù)據(jù)X構(gòu)成的二維餅形圖，每個(gè)X中的元素代表餅形圖的一個(gè)切片?！?pie(X,explode)：從餅形圖中分離出一個(gè)切片。explode為與X對(duì)應(yīng)的由零元素和非零元素組成的向量或矩陣。非零值將從餅形圖的中心分離出對(duì)應(yīng)切片，即如果explode(i,j)非零，則從餅形圖中心分離出X(i,j)。explode與X尺寸必須相同。

●?pie(…,labels)：為切片指定文本標(biāo)簽，標(biāo)簽數(shù)必須等于X的元素?cái)?shù)。例如，pie(1:3,{'Taxes','Expenses','Profit'})?！?pie(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=pie(…)：返回patch和text圖形對(duì)象的句柄向量。

【例】繪制二維餅形圖。在命令窗輸入：

>>x=[1321.52.5];

>>explode=[00101];

>>pie(x,explode)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-28所示。

2．pie3函數(shù)

pie3函數(shù)用于繪制三維餅形圖，其調(diào)用格式如下：

●?pie3(X)：繪制由數(shù)據(jù)X構(gòu)成的三維餅形圖，每個(gè)X中的元素代表餅圖的一個(gè)切片。

●?pie3(X,explode)：從餅形圖中分離出一個(gè)切片。如果explode(i,j)非零，則從餅形圖中心分離出X(i,j)。explode與X尺寸必須相同。圖7-28二維餅形圖●?pie3(…,labels)：為切片指定文本標(biāo)簽，標(biāo)簽數(shù)必須等于X的元素?cái)?shù)。例如，pie3(1:3,{‘Taxes’,‘Expenses’,‘Profit’})。

●?pie3(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=pie3(…)：返回patch、surface和text圖形對(duì)象的句柄向量。

【例】繪制三維餅形圖。

在命令窗輸入：

>>x=[1321.52.5];

>>explode=[00101];

>>pie3(x,explode)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-29所示。圖7-29三維餅形圖7.4.3直方圖

hist函數(shù)通常用于繪制笛卡爾坐標(biāo)系下的直方圖，rose函數(shù)通常用于繪制極坐標(biāo)系下的直方圖。

1．hist函數(shù)

hist函數(shù)用于繪制直方圖，其調(diào)用格式如下：

●?n=hist(Y)：將向量Y中的元素放入等距的10個(gè)條形中，且以行向量形式返回每一個(gè)條形中的元素個(gè)數(shù)。若Y為m×p矩陣，則該按列向量對(duì)Y進(jìn)行處理并返回一個(gè)10×p的矩陣n。n的每一列包含相應(yīng)Y列的結(jié)果，Y的元素不能為復(fù)數(shù)。●?n=hist(Y,x)：x為向量，按照l(shuí)ength(x)分裂Y并放到中心由x元素指定的條形中。

●?n=hist(Y,nbins)：nbins為標(biāo)量，使用nbins個(gè)條形。

●?[n,xout]=hist(…)：返回向量n和包含頻率計(jì)數(shù)與條形的位置的向量xout?？梢允褂胋ar(xout,n)繪制直方圖。

●?hist(…)：無(wú)輸出參量，創(chuàng)建上述方法中輸出參量的直方圖。在Y的最小值和最大值之間沿x軸分裂條形。

●?hist(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。【例】繪制直方圖。

在命令窗輸入：

>>x=-2.9:0.1:2.9;

>>y=randn(10000,1);

>>hist(y,x)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-30所示。圖7-30直方圖

2．rose函數(shù)

rose函數(shù)用于繪制極坐標(biāo)下的直方圖，其調(diào)用格式如下：

●?rose(theta)：繪制角式直方圖，顯示theta數(shù)據(jù)在20個(gè)或更少的角區(qū)間內(nèi)的分布。向量theta單位為弧度，用于確定每一區(qū)間與原點(diǎn)的夾角。每個(gè)區(qū)間的長(zhǎng)度反映出theta的元素落入一組的個(gè)數(shù)。

●?rose(theta,x)：用向量x指定每一區(qū)間的號(hào)碼和位置。length(x)等于區(qū)間數(shù)，x的值指定每個(gè)區(qū)間的中心角度?！?rose(theta,nbins)：在[0,2*pi]內(nèi)繪制出nbins個(gè)等距的區(qū)間，默認(rèn)值為20。

●?rose(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=rose(…)：返回用于創(chuàng)建圖形的line對(duì)象句柄。

●?[tout,rout]=rose(…)：返回向量tout與rout，以便于用polar(tout,rout)繪制直方圖。該語(yǔ)句不產(chǎn)生圖形。【例】繪制極坐標(biāo)下的直方圖。

在命令窗輸入：

>>theta=2*pi*rand(1,50);

>>rose(theta)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-31所示。圖7-31極坐標(biāo)下的直方圖7.4.4離散數(shù)據(jù)圖

繪制離散數(shù)據(jù)圖的函數(shù)有stem、stem3、stairs，其中stem、stem3函數(shù)分別用于繪制二維、三維離散序列圖，而stairs函數(shù)用于繪制二維階梯圖。

1．stem函數(shù)

stem函數(shù)用于繪制二維離散序列圖，其調(diào)用格式如下：

●?stem(Y)：在x軸上等距離繪制離散序列Y。如果Y為矩陣，則將Y分成行向量，在同一x位置處繪制一行向量?！?stem(X,Y)：在x軸繪制X，y軸繪制Y的列。X和Y必須是尺寸相同的向量或矩陣。X可以為行或列向量，Y是行數(shù)為length(X)的矩陣。

●?stem(…,‘fill’)：用顏色填充序列圖末端的圓圈。

●?stem(…,LineSpec)：指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)以及序列圖末端的小圓圈顏色。

●?stem(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=stem(…)：返回stemseries對(duì)象的句柄向量，一個(gè)句柄對(duì)應(yīng)一個(gè)Y的數(shù)據(jù)列。【例】繪制二維離散序列圖。

在命令窗輸入：

>>x=sin(2*pi/20*[1:20]);

>>stem(x,'fill')

運(yùn)行結(jié)果如圖7-32所示。圖7-32二維離散序列圖

2．stem3函數(shù)

stem3函數(shù)用于繪制三維離散序列圖，其調(diào)用格式如下：

●?stem3(Z)：在x?-y平面上繪制數(shù)據(jù)序列Z的離散序列圖。x與y是自動(dòng)產(chǎn)生的。如果Z為行向量，stem3將沿x軸平行方向等間距地繪制Z的所有元素；如果Z為列向量，stem3將沿y軸平行方向等間距地繪制Z的所有元素?！?stem3(X,Y,Z)：在X和Y值指定的位置繪制數(shù)據(jù)序列Z的離散序列圖。X、Y、Z必須是尺寸相同的向量或矩陣。

●?stem3(…,‘fill’)：用顏色填充序列圖末端的圓圈。

●?stem3(…,LineSpec)：指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)以及序列圖末端的小圓圈顏色。

●?h=stem3(…)：返回stemseries對(duì)象的句柄?！纠坷L制三維離散序列圖。

在命令窗輸入：

>>th=(0:127)/128*2*pi;

>>x=cos(th);

>>y=sin(th);

>>f=abs(fft(ones(10,1),128));

>>stem3(x,y,f‘,’d‘,’fill‘)

>>view([-6030])

運(yùn)行結(jié)果如圖7-33所示。圖7-33三維離散序列圖

3．stairs函數(shù)

stairs函數(shù)用于繪制階梯圖，其調(diào)用格式如下：

●?stairs(Y)：繪制Y元素的階梯圖，一條線(xiàn)對(duì)應(yīng)矩陣的一列。軸的ColorOrder屬性決定每條線(xiàn)的顏色。如果Y為向量，則x軸刻度從1變化到length(Y)；如果Y為矩陣，則x軸刻度從1變化到Y(jié)的行數(shù)。

●?stairs(X,Y)：在x軸繪制X，y軸繪制Y的元素。X與Y必須具有相同的尺寸，或者如果Y是矩陣，則X可以是行或列向量且滿(mǎn)足length(X)=size(Y,1)?！?stairs(…,LineSpec)：指定圖形的線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和顏色。

●?stairs(…,‘PropertyName’,propertyvalue)：創(chuàng)建階梯圖并對(duì)指定屬性進(jìn)行設(shè)置。

●?stairs(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=stairs(…)：返回stairseries對(duì)象創(chuàng)建的句柄。

●?[xb,yb]=stairs(Y,…)：不產(chǎn)生圖形，返回向量xb和yb以便于使用plot(xb,yb)繪制階梯圖?！纠坷L制階梯圖。

在命令窗輸入：

>>x=linspace(-2*pi,2*pi,40);

>>stairs(x,sin(x))

運(yùn)行結(jié)果如圖7-34所示。圖7-34階梯圖7.4.5方向和速度向量圖

MATLAB提供了四個(gè)繪制方向和速度向量圖的函數(shù)，如表7-4所示。表7-4方向和速度向量圖繪制函數(shù)

1．compass函數(shù)

compass函數(shù)用于繪制從原點(diǎn)發(fā)散出的箭頭圖，其調(diào)用格式如下：

●?compass(U,V)：繪制有n個(gè)箭頭的羅盤(pán)圖，n為U和V的元素?cái)?shù)。每個(gè)箭頭的起點(diǎn)為原點(diǎn)，箭頭位置由[U(i),V(i)]確定。

●?compass(Z)：繪制有n個(gè)箭頭的羅盤(pán)圖，n為Z的元素?cái)?shù)。每個(gè)箭頭的起點(diǎn)為原點(diǎn)，箭頭位置由Z的實(shí)部和虛部共同確定。該調(diào)用格式等價(jià)于compass(real(Z),imag(Z))。

●?compass(…,LineSpec)：繪制線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和顏色由LineSpec指定的羅盤(pán)圖。

●?compass(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=compass(…)：返回line對(duì)象的句柄h?！纠坷L制羅盤(pán)圖。

在命令窗輸入：

>>Z=eig(randn(20,20));

>>compass(Z)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-35所示。圖7-35羅盤(pán)圖

2．feather函數(shù)

feather函數(shù)用于繪制速度向量圖，其調(diào)用格式如下：

●?feather(U,V)：繪制由U和V指定的向量，U包含作為相對(duì)坐標(biāo)系中的x部分，V包含作為相對(duì)坐標(biāo)系中的y部分。

●?feather(Z)：繪制由復(fù)數(shù)Z指定的向量，等價(jià)于feather(real(Z),imag(Z))。

●?feather(…,LineSpec)：繪制線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和顏色由LineSpec指定的羽毛圖。

●?feather(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=feather(...)：返回line對(duì)象的句柄h?！纠坷L制速度向量圖。

在命令窗輸入：

>>theta=90:-10:0;

>>r=ones(size(theta));

>>[u,v]=pol2cart(theta*pi/180,r*10);

>>feather(u,v)

運(yùn)行結(jié)果如圖7-36所示。圖7-36速度向量圖

3．quiver函數(shù)

quiver函數(shù)用于繪制二維向量圖，其調(diào)用格式如下：

●?quiver(x,y,u,v)：繪制箭頭坐標(biāo)由x、y中元素指定的向量圖。矩陣x、y、u、v必須具有相同的尺寸并且包含相應(yīng)的位置和速度分量。x和y也可以是向量。默認(rèn)情況下箭頭不會(huì)重疊，但是可以根據(jù)需要對(duì)箭頭進(jìn)行伸長(zhǎng)或縮短。

●?quiver(u,v)：在等距劃分的x?-y平面點(diǎn)上繪制由u和v指定的向量圖?！?quiver(…,scale)：自動(dòng)處理箭頭使之適應(yīng)網(wǎng)格并按照標(biāo)度因子延伸。如果scale=2，則向量相對(duì)長(zhǎng)度變?yōu)?倍；如果scale=0.5，則向量長(zhǎng)度減半；如果scale=0，則對(duì)向量不作處理。

●?quiver(…,LineSpec)：由LineSpec指定線(xiàn)型、標(biāo)記符號(hào)和顏色。quiver函數(shù)在向量的原點(diǎn)繪制標(biāo)記。

●?quiver(…,LineSpec,‘filled’)：填充由LineSpec指定的記號(hào)。

●?quiver(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=quiver(…)：返回quivergroup對(duì)象的句柄?！纠坷L制函數(shù)??的梯度場(chǎng)向量圖。

在命令窗輸入：

>>[X,Y]=meshgrid(-2:.2:2);

>>Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

>>[DX,DY]=gradient(Z,.2,.2);

>>contour(X,Y,Z)

>>holdon

>>quiver(X,Y,DX,DY)

>>colormaphsv

>>holdoff

運(yùn)行結(jié)果如圖7-37所示。圖7-37梯度場(chǎng)向量圖

4．quiver3函數(shù)

quiver3函數(shù)用于繪制三維向量圖，其調(diào)用格式如下：

●?quiver3(x,y,z,u,v,w)：在點(diǎn)(x,y,z)處由(u,v,w)分量繪制向量。矩陣x、y、z、u、v、w必須具有相同的尺寸并包含相應(yīng)的位置和速度分量。

●

quiver3(z,u,v,w)：在由z指定的等距劃分的曲面點(diǎn)上繪制向量圖。quiver3自動(dòng)處理向量距離使它們不會(huì)重合?！?quiver3(…,scale)：自動(dòng)處理向量使之相互不重合，然后乘以scale。如果scale=2，則向量相對(duì)長(zhǎng)度變?yōu)?倍；如果scale=0.5，則向量長(zhǎng)度減半；如果scale=0，則對(duì)向量不作處理。

●?quiver3(…,LineSpec)：由LineSpec指定線(xiàn)型和顏色。

●?quiver3(…,LineSpec,‘filled’)：填充由LineSpec指定的記號(hào)。

●?quiver3(axes_handle,…)：在句柄axes_handle指定的坐標(biāo)軸內(nèi)繪圖。

●?h=quiver3(…)：返回line句柄的向量?！纠坷L制函數(shù)的曲面法線(xiàn)向量圖。

在命令窗輸入：

>>[X,Y]=meshgrid(-2:0.25:2,-1:0.2:1);

>>Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

>>[U,V,W]=surfnorm(X,Y,Z);

>>quiver3(X,Y,Z,U,V,W,0.5);

>>holdon

>>surf(X,Y,Z);

>>colormaphsv

>>view(-35,45)

>>axis([-22-11-.6.6])

>>holdoff

運(yùn)行結(jié)果如圖7-38所示。圖7-38曲面法線(xiàn)向量圖7.4.6等高線(xiàn)圖

常用有關(guān)繪制等高線(xiàn)圖的函數(shù)如表7-5所示。表7-5等高線(xiàn)圖繪制函數(shù)

1．contourc函數(shù)

contourc函數(shù)用于計(jì)算出等高線(xiàn)繪圖函數(shù)contour、contour3和contourf所需的等高線(xiàn)矩陣C