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1、第第4章章 MATLAB的可视化和的可视化和GUI设计设计4.1 二维曲线二维曲线4.2 三维图形三维图形4.3 特殊图形特殊图形4.4 对话框对话框4.5 句柄图形句柄图形4.6 用户图形界面设计用户图形界面设计4.1 二维曲线图二维曲线图4.1.1 绘制单根二维曲线绘制单根二维曲线 plotplot函数的基本调用格式为：函数的基本调用格式为：plot(x)：若：若x为实向量，以序列为实向量，以序列1:length(x)为横坐为横坐标，标，x为纵坐标绘制二维曲线为纵坐标绘制二维曲线 若若x为复向量，以为复向量，以x的实部为横坐标，的实部为横坐标，x的虚的虚部位纵坐标绘制二维曲线部位纵坐标绘制
2、二维曲线 plot(x,y)：以：以x为横坐标，为横坐标，y为纵坐标绘制二维曲线，为纵坐标绘制二维曲线，其中其中x和和y为长度相同的向量为长度相同的向量例例4-1 在在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4x)程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例例4-2 绘制曲线。绘制曲线。程序如下：程序如下：t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);4.1.2 绘制多根二维曲线绘制多根二维曲线1plot函数的输
3、入参数是矩阵时，在同一张图上画函数的输入参数是矩阵时，在同一张图上画多根曲线多根曲线(1)plot(x):若若x为实矩阵，以为实矩阵，以x的列下标的列下标(1:n)为横坐标，为横坐标，x的每的每一个一个 列列 向量为纵坐标绘制多根二维曲线向量为纵坐标绘制多根二维曲线若若x为复数矩阵，则按列分别以元素实部和虚部为为复数矩阵，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。横、纵坐标绘制多条曲线。(2)plot(x,y):当当x是向量，是向量，y是有一维与是有一维与x同维的矩阵时，则绘制同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另矩阵的另一
4、维数，一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。被作为这些曲线共同的横坐标。当当x,y是同维矩阵时，则以是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。2含多个输入参数的含多个输入参数的plot函数函数调用格式为：调用格式为：plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1)当输入参数都为向量时，当输入参数都为向量时，x1和和y1，x2和和y2,，xn和和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲长度可以不同。每一向量对可以绘制出一
5、条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。(2)当输入参数有矩阵形式时，配对的当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。于矩阵的列数。例例4-3 分析下列程序绘制的曲线。分析下列程序绘制的曲线。x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=x1;x2;x3;y=y1;y2;y3
6、;plot(x,y,x1,y1-1)3.具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形 在在MATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。调用绘图函数。调用格式为：格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2)其中其中x1,y1对应一条曲线，对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。对应另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于于x1,y1数据对，右纵坐标用于数据对，右纵坐标用于x2,y2数据对。数据对。例例4-4 用不同标度在同一坐标内绘
7、制曲线用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x)和和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);4图形保持图形保持 hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。命令在两种状态之间进行切换。例例4-5 采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线采用图形保持，在同一坐标内绘
8、制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x)和和 y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold off4.1.3 绘制多个图形绘制多个图形1.figure：单独用单独用figure 命令打开一个新的图形窗口命令打开一个新的图形窗口 figure(n),n为为1,2,切换到第切换到第n个已经打开的窗口个已经打开的窗口，若窗口不存在，则打开一个新窗口，若窗口不存在，则打开一个
9、新窗口2.subplot(m,n,p)该函数将当前图形窗口分成该函数将当前图形窗口分成mn个绘图区，即个绘图区，即每行每行n个，共个，共m行，区号按行优先编号，且选定行，区号按行优先编号，且选定第第p个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。不同的坐标系单独绘制图形。x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);subplot(211)plot(x,y1)subplot(212)plot(x,y2)例例4-6 在图形窗口中，以子图
10、形式绘制例在图形窗口中，以子图形式绘制例4-5中的中的两根曲线。两根曲线。4.1.4 设置曲线样式设置曲线样式 MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用。例如，合使用。例如，“b-.”表示蓝色点划线，表示蓝色点划线，“y:d”表示表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时，黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时，MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲规定，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次。线的先后顺序依次。要设置曲线样式可以在要设置曲线样
11、式可以在plot函数中加绘图选项，函数中加绘图选项，其调用格式为：其调用格式为：plot(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,xn,yn,选项选项n)Help plot看看曲线样式的具体说明例例4-7 在同一坐标内用不同线型和颜色绘制在同一坐标内用不同线型和颜色绘制y1=0.2e-0.5x cos(4x)和和y2=2e-0.5xcos(x)，标记两曲线交叉点。，标记两曲线交叉点。程序如下：程序如下：x=linspace(0,2*pi,1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);k=find(ab
12、s(y1-y2)1e-2);%查查找找y1与与y2相等点相等点(近似近似)的下的下标标x1=x(k);%取取y1与与y2相等点的相等点的x坐坐标标y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%求求y1与与y2值值相等点的相等点的y坐坐标标plot(x,y1,x,y2,k:,x1,y3,bp);4.1.5 图形标注与坐标控制图形标注与坐标控制1图形标注图形标注有关图形标注函数的调用格式为：有关图形标注函数的调用格式为：title(图形名称图形名称)xlabel(x轴说明轴说明)ylabel(y轴说明轴说明)text(x,y,图形说明图形说明)x,y为图形说明所在位置的坐标
13、为图形说明所在位置的坐标legend(图例图例1,图例图例2,)默认图例放在图形窗口的右默认图例放在图形窗口的右上角，也可以用上角，也可以用legend(图例图例1,图例图例2,pos)指定指定位置位置pos可以为可以为0,1,2,3,4,-1 注意：这里图形名称、说明、图例等都是字符串的注意：这里图形名称、说明、图例等都是字符串的数据格式数据格式 函数中的说明文字，除使用标准的函数中的说明文字，除使用标准的ASCII字符外，字符外，还可使用还可使用LaTeX格式的控制字符，这样就可以在格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内
14、容。例如，例如，text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)将得到将得到标注效果标注效果sin(t+)。在Matlab的帮助里查看希腊字母表例例4-8 在在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和和y2=cos(4x)，并给图形添加图形标注。，并给图形添加图形标注。程序如下：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(x from 0 to 2pi);%加加图图形形标题标题xlabel(Variable X);%加加X轴说轴说明明ylabel(Varia
15、ble Y);%加加Y轴说轴说明明text(0.8,1.5,曲曲线线y1=2e-0.5x);%在指定位在指定位%置添加置添加图图形形说说明明text(2.5,1.1,曲曲线线y2=cos(4pix);legend(y1,y2)%加加图图例例2坐标控制坐标控制（1）axis函数的调用格式为：函数的调用格式为：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax):指定指定x、y、z轴坐标的最小值和最大值轴坐标的最小值和最大值axis函数功能丰富，常用的格式还有：函数功能丰富，常用的格式还有：axis equal：纵、横坐标轴采用等长刻度。：纵、横坐标轴采用等长刻度。axis sq
16、uare：产生正方形坐标系：产生正方形坐标系(缺省为矩形缺省为矩形)。axis auto：使用缺省设置。：使用缺省设置。axis off：取消坐标轴。：取消坐标轴。axis on：显示坐标轴。：显示坐标轴。（2）用）用grid命令给坐标加网格线命令给坐标加网格线 grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参命令控制是画还是不画网格线，不带参数的数的grid命令在两种状态之间进行切换。命令在两种状态之间进行切换。（3）用）用box命令给坐标加边框命令给坐标加边框 box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参命令控制是加还是不加边框线，不带参数的数的box命令在两种状态之间进
17、行切换。命令在两种状态之间进行切换。例例4-9 在同一坐标中，可以绘制在同一坐标中，可以绘制3个同心圆，并加坐个同心圆，并加坐标控制。标控制。程序如下：程序如下：t=0:0.01:2*pi;x=exp(i*t);y=x;2*x;3*x;plot(y)grid on;%加网格线加网格线box on;%加坐标边框加坐标边框axis equal%坐标轴采用等刻度坐标轴采用等刻度4.1.6 交互式图形命令交互式图形命令 ginput 和和 gtextx,y=ginput(n)通过点击鼠标从图上（仅限于二维图形）获得通过点击鼠标从图上（仅限于二维图形）获得n个个点的坐标。点的坐标。x,y分别存储这分别存
18、储这n个点的横坐标和纵坐个点的横坐标和纵坐标。标。gtext(s)通过点击鼠标在图上（二维或三维图形）放置字通过点击鼠标在图上（二维或三维图形）放置字符串符串s。4.1.6 图形的可视化编辑图形的可视化编辑MATLAB 6.5版本在图形窗口中提供了可视化的图版本在图形窗口中提供了可视化的图形编辑工具，利用图形窗口菜单栏或工具栏中的形编辑工具，利用图形窗口菜单栏或工具栏中的有关命令可以完成对窗口中各种图形对象的编辑有关命令可以完成对窗口中各种图形对象的编辑处理。处理。在图形窗口上有一个菜单栏和工具栏。菜单栏包含在图形窗口上有一个菜单栏和工具栏。菜单栏包含File、Edit、View、Insert
19、、Tools、Window和和Help共共7个菜单项，工具栏包含个菜单项，工具栏包含11个命令按钮。个命令按钮。4.2 三维图形三维图形4.2.1 三维曲线三维曲线 plot3函数与函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：函数用法十分相似，其调用格式为：plot3(x1,y1,z1,选项选项1,x2,y2,z2,选项选项2,xn,yn,zn,选项选项n)其中每一组其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和义和plot函数相同。当函数相同。当x,y,z是同维向量时，则是同维向量时，则x,y,z 对对应元素构成一条三维曲线。当应元素构成一条三维曲
20、线。当x,y,z是同维矩阵时，则是同维矩阵时，则以以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。列数。例例4-10 绘制三维曲线。绘制三维曲线。程序如下：程序如下：t=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*sin(t).*cos(t);plot3(x,y,z);title(Line in 3-D Space);xlabel(X);ylabel(Y);zlabel(Z);grid on;4.2.2 三维曲面三维曲面1产生三维数据产生三维数据在在MATLAB中，利用中，利用meshgrid函数产生平面区域内函
21、数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为：的网格坐标矩阵。其格式为：x=a:d1:b;y=c:d2:d;X,Y=meshgrid(x,y);语句执行后，矩阵语句执行后，矩阵X的每一行都是向量的每一行都是向量x，行数等，行数等于向量于向量y的元素的个数，矩阵的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量的每一列都是向量 y，列数等于向量，列数等于向量x的元素的个数。的元素的个数。2绘制三维网线图绘制三维网线图mesh命令和三维曲面图命令和三维曲面图surf命令命令surf函数和函数和mesh函数的调用格式为：函数的调用格式为：mesh(x,y,z,c)和和 surf(x,y,z,c)：x,y,z是维数相同
22、的矩阵。是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，是网格坐标矩阵，z是网格点是网格点上的高度矩阵，上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围（可用于指定在不同高度下的颜色范围（可省略）。省略）。mesh(z)和和surf(z)：z是二维矩阵，以是二维矩阵，以z的行下标和列下标分别为的行下标和列下标分别为x，y坐标画三坐标画三维曲面维曲面此外，还有带等高线的三维网格曲面函数此外，还有带等高线的三维网格曲面函数meshc和带底座和带底座的三维网格曲面函数的三维网格曲面函数meshz。其用法与。其用法与mesh类似，不同类似，不同的是的是meshc还在还在xy平面上绘制曲面在平面上绘制曲面在z轴方
23、向的等高线，轴方向的等高线，meshz还在还在xy平面上绘制曲面的底座。平面上绘制曲面的底座。surf命令相关的命令相关的surfc和和surfl绘制三位曲面命令。绘制三位曲面命令。例例4-11 绘制三维曲面图绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y)-x/10。程序如下：程序如下：x,y=meshgrid(0:0.25:4*pi);z=sin(x+sin(y)-x/10;mesh(x,y,z);axis(0 4*pi 0 4*pi-2.5 1);例例4-12 在在xy平面内选择区域平面内选择区域-8,8-8,8，绘制，绘制4种三维曲面图。种三维曲面图。程序如下：程序如下：x,y=meshgr
24、id(-8:0.5:8);z=sin(sqrt(x.2+y.2)./sqrt(x.2+y.2+eps);subplot(2,2,1);mesh(x,y,z);title(mesh(x,y,z)subplot(2,2,2);meshc(x,y,z);title(meshc(x,y,z)subplot(2,2,3);meshz(x,y,z)title(meshz(x,y,z)subplot(2,2,4);surf(x,y,z);title(surf(x,y,z)3标准三维曲面标准三维曲面利用利用sphere函数画三维球面：函数画三维球面：x,y,z=sphere(n)%产生产生3个个n+1*n+1
25、的二维矩阵的二维矩阵x,y,z(其其%含义与含义与mesh和和surf命令的参数一样命令的参数一样)surf(x,y,z)利用利用cylinder函数画三维柱面：函数画三维柱面：x,y,z=cylinder(R,n)%R为截面半径为截面半径surf(x,y,z)MATLAB还有一个还有一个peaks 函数，称为多峰函数，用于三维曲函数，称为多峰函数，用于三维曲面的演示。面的演示。例例4-13 绘制标准三维曲面图形。绘制标准三维曲面图形。程序如下：程序如下：t=0:pi/20:2*pi;x,y,z=cylinder(2+sin(t),30);subplot(2,2,1);surf(x,y,z);
26、subplot(2,2,2);x,y,z=sphere;surf(x,y,z);subplot(2,1,2);x,y,z=peaks(30);surf(x,y,z);4.2.3 图形修饰处理图形修饰处理1.隐藏与显示网格隐藏与显示网格 hidden on，隐藏曲面背后的网格，隐藏曲面背后的网格(默认默认)hidden off，显示曲面背后的网格，显示曲面背后的网格2.视点处理视点处理MATLAB提供了设置视点的函数提供了设置视点的函数view，调用格式为：，调用格式为：view(az,el)其中其中az为方位角，为方位角，el为仰角，它们均以度为单位。系为仰角，它们均以度为单位。系统缺省的视点
27、定义为方位角统缺省的视点定义为方位角-37.5,仰角仰角30。view(vx,vy,vz)以三维坐标确定视角以三维坐标确定视角例例4-14 从不同视点观察三维曲线。从不同视点观察三维曲线。x,y,z=peaks(30);subplot(221)mesh(x,y,z);subplot(222)mesh(x,y,z);view(0,0)subplot(223)mesh(x,y,z);view(0,90)subplot(224)mesh(x,y,z);view(45,45,45)3.色彩处理色彩处理(1)颜色的向量表示颜色的向量表示MATLAB除用字符表示颜色外，还可以用含有除用字符表示颜色外，还可
28、以用含有3个元素的向量个元素的向量表示颜色。向量元素在表示颜色。向量元素在0,1范围取值，范围取值，3个元素分别表示红、绿、个元素分别表示红、绿、蓝蓝3种颜色的相对亮度，称为种颜色的相对亮度，称为RGB三元组。三元组。(2)色图色图色图色图(colormap)是是MATLAB系统引入的概念。在系统引入的概念。在MATLAB中，中，每个图形窗口只能有一个色图。色图是每个图形窗口只能有一个色图。色图是m3 的数值矩阵，它的的数值矩阵，它的每一行是每一行是RGB三元组。色图矩阵可以人为地生成，也可以调用三元组。色图矩阵可以人为地生成，也可以调用MATLAB提供的函数来定义色图矩阵。提供的函数来定义色
29、图矩阵。初学者建议调用初学者建议调用MATLAB提供的函数来定义色图矩阵。具体查提供的函数来定义色图矩阵。具体查看看help graph3d。4三维表面图形的着色三维表面图形的着色三维表面图实际上就是在网格图的每一个网格片上三维表面图实际上就是在网格图的每一个网格片上涂上颜色。涂上颜色。surf函数用缺省的着色方式对网格片函数用缺省的着色方式对网格片着色。除此之外，还可以用着色。除此之外，还可以用shading命令来改变着命令来改变着色方式。色方式。shading faceted命令将每个网格片用其高度对应的命令将每个网格片用其高度对应的颜色进行着色，但网格线仍保留着，其颜色是黑颜色进行着色，
30、但网格线仍保留着，其颜色是黑色。这是系统的缺省着色方式。色。这是系统的缺省着色方式。shading flat命令将每个网格片用同一个颜色进行着命令将每个网格片用同一个颜色进行着色，且网格线也用相应的颜色，从而使得图形表色，且网格线也用相应的颜色，从而使得图形表面显得更加光滑。面显得更加光滑。shading interp命令在网格片内采用颜色插值处理，命令在网格片内采用颜色插值处理，得出的表面图显得最光滑。得出的表面图显得最光滑。5.亮度处理亮度处理MATLAB提供了提供了brighten函数来改变色图的亮暗函数来改变色图的亮暗brighten(a),0a1,色图加亮；色图加亮；-1a0,色图变
31、暗色图变暗例例4-15 3种图形着色方式的效果展示。种图形着色方式的效果展示。程序如下：程序如下：x,y,z=sphere(20);colormap(copper);subplot(2,2,1);surf(x,y,z);axis equalsubplot(2,2,2);surf(x,y,z);shading flat;axis equalsubplot(2,2,3);surf(x,y,z);shading interp;axis equal6.光照处理光照处理MATLAB提供了灯光设置的函数，其调用格式为：提供了灯光设置的函数，其调用格式为：light(Color,选项选项1,Style,选项
32、选项2,Position,选项选项3)例例4-16 光照处理后的球面。光照处理后的球面。程序如下：程序如下：x,y,z=sphere(20);subplot(2,1,1);surf(x,y,z);axis equal;light(Posi,0,1,1);%指定在指定在%0 1 1坐标位置打灯光坐标位置打灯光shading interp;hold on;plot3(0,1,1,p);text(0,1,1,light);subplot(2,1,2);surf(x,y,z);axis equal;light(Posi,1,0,1);shading interp;hold on;plot3(1,0,1
33、,p);text(1,0,1,light);7.图形的裁剪处理图形的裁剪处理例例4-17 绘制三维曲面图，并进行插值着色处理，裁掉图中绘制三维曲面图，并进行插值着色处理，裁掉图中x和和y都小于都小于0部分。部分。程序如下：程序如下：x,y=meshgrid(-5:0.1:5);z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.2+y.2)/4);surf(x,y,z);shading interp;pause%程序暂停程序暂停i=find(x=0&y=0);z1=z;z1(i)=NaN;surf(x,y,z1);shading interp;为了展示裁剪效果，第一个曲面绘制完成后暂停
34、，然后显示为了展示裁剪效果，第一个曲面绘制完成后暂停，然后显示裁剪后的曲面。裁剪后的曲面。4.3 特殊二维和三维图形特殊二维和三维图形4.3.1 其他坐标系下的二维数据曲线图其他坐标系下的二维数据曲线图1对数坐标图形对数坐标图形MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为：调用格式为：(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)semilogy(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)loglog(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)例例4-18 绘制绘制y=10 x2的对数坐标图并与直角线性坐标的对数坐标图
35、并与直角线性坐标图进行比较。图进行比较。x=1:0.5:30;y=10*x.*x;subplot(3,1,1);semilogy(x,y);subplot(3,1,2);loglog(x,y);subplot(3,1,3);plot(x,y);2极坐标图极坐标图polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：polar(theta,rho,选项选项)其中其中theta为极坐标极角，为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项为极坐标矢径，选项的内容与的内容与plot函数相似。函数相似。例例4-19 绘制绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点。的极坐
36、标图，并标记数据点。程序如下：程序如下：t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,-*);4.3.2 二维统计分析图二维统计分析图在在MATLAB中，二维统计分析图形很多，常见的有中，二维统计分析图形很多，常见的有直方图、条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所直方图、条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：采用的函数分别是：hist(x)bar(x,y,选项选项)stairs(x,y,选项选项)stem(x,y,选项选项)fill(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)hist命令画统计直方图命令画统计直方图N=hist(x,k)若
37、若x为矢量，将为矢量，将x中的数据按其值大小均分到中的数据按其值大小均分到k个数值个数值范围内范围内,返回值返回值N是一个是一个k维矢量，每一个元素代表维矢量，每一个元素代表x中落在对应数值范围中的数据个数中落在对应数值范围中的数据个数若若x为矩阵，则对为矩阵，则对x中每一列向量分别作上述统计中每一列向量分别作上述统计hist(x,k)，无返回值，无返回值,则画出统计直方图。则画出统计直方图。N,X=hist(x,k)例例4-19 用直方图分别观察高斯正态分布和均匀分布用直方图分别观察高斯正态分布和均匀分布的噪声信号的噪声信号x=rand(1,10000);Subplot(221);hist(
38、x)Subplot(222);hist(x,100);y=randn(1,10000);Subplot(223);hist(y)Subplot(224);hist(y,100);例例4-20 分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线绘制曲线y=2sin(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/10:2*pi;y=2*sin(x);subplot(2,2,1);bar(x,y,g);title(bar(x,y,g);axis(0,7,-2,2);subplot(2,2,2);stairs(x,y,b);title(stairs(x,y,b);axis(
39、0,7,-2,2);subplot(2,2,3);stem(x,y,k);title(stem(x,y,k);axis(0,7,-2,2);subplot(2,2,4);fill(x,y,y);title(fill(x,y,y);axis(0,7,-2,2);MATLAB提供的统计分析绘图函数还有很多，例如，提供的统计分析绘图函数还有很多，例如，用来表示各元素占总和的百分比的饼图、复数的用来表示各元素占总和的百分比的饼图、复数的相量图等等。相量图等等。例例4-21 绘制图形：绘制图形：(1)某企业全年各季度的产值某企业全年各季度的产值(单位：万元单位：万元)分别为：分别为：2347,1827,
40、2043,3025，试用饼图作统计分析。，试用饼图作统计分析。(2)绘制复数的相量图：绘制复数的相量图：7+2.9i、2-3i和和-1.5-6i。程序如下：程序如下：subplot(1,2,1);pie(2347,1827,2043,3025);title(饼图饼图);legend(一季度一季度,二季度二季度,三季度三季度,四季度四季度);subplot(1,2,2);compass(7+2.9i,2-3i,-1.5-6i);title(相量图相量图);4.3.3 特殊三维图形特殊三维图形二维图形中的条形图、杆图、饼图和填充图等特殊二维图形中的条形图、杆图、饼图和填充图等特殊图形，它们还可以以
41、三维形式出现，使用的函数图形，它们还可以以三维形式出现，使用的函数分别是分别是bar3、stem3、pie3 和和fill3。bar3函数绘制三维条形图，常用格式为：函数绘制三维条形图，常用格式为：bar3(y)bar3(x,y)stem3函数绘制离散序列数据的三维杆图，常用格式为：函数绘制离散序列数据的三维杆图，常用格式为：stem3(z)stem3(x,y,z)pie3函数绘制三维饼图，常用格式为：函数绘制三维饼图，常用格式为：pie3(x)fill3函数等效于三维函数函数等效于三维函数fill，可在三维空间内绘制出填，可在三维空间内绘制出填充过的多边形，常用格式为：充过的多边形，常用格式
42、为：fill3(x,y,z,c)例例4-22 绘制三维图形：绘制三维图形：(1)绘制魔方阵的三维条形图。绘制魔方阵的三维条形图。(2)以三维杆图形式绘制曲线以三维杆图形式绘制曲线y=2sin(x)。(3)已知已知x=2347,1827,2043,3025，绘制饼图。，绘制饼图。(4)用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形。用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形。程序如下：程序如下：subplot(2,2,1);bar3(magic(4)subplot(2,2,2);y=2*sin(0:pi/10:2*pi);stem3(y);subplot(2,2,3);pie3(2347,1827,2043,3
43、025);subplot(2,2,4);fill3(rand(3,5),rand(3,5),rand(3,5),y)例例4-23 绘制多峰函数的瀑布图和等高线图。绘制多峰函数的瀑布图和等高线图。程序如下：程序如下：subplot(1,2,1);X,Y,Z=peaks(30);waterfall(X,Y,Z)xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis),zlabel(Z-axis);subplot(1,2,2);contour3(X,Y,Z,12,k);%其中其中12代表高度的等级数代表高度的等级数xlabel(X-axis);ylabel(Y-axis);zlabel(Z-axis);