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1、第五章 图形绘制2.1绘图基本线型和颜色色彩（色彩（c c）说明说明时标（时标（mm）说明说明线型（线型（l l）说明说明r r红色红色+加号加号-实线实线g g绿色绿色OO圆圈圆圈-虚线虚线b b蓝色蓝色*星号星号：点线点线c c青色青色.点点-.-.点划线点划线mm洋红洋红x x十字十字y y黄色黄色s s矩形矩形k k黑色黑色d d菱形菱形w w白色白色 上三角上三角v v下三角下三角 右三角右三角 左三角左三角p p五边形五边形h h六边形六边形2.2常用绘图命令绘图基本命令plot(x,y,r+-)plot(x,y,r+-)离散数据画函数曲线图离散数据画函数曲线图fplot(y,a,
2、b)fplot(y,a,b)连续函数连续函数y y在区间在区间a,ba,b上做曲线图上做曲线图ezplot(y,a,b)ezplot(y,a,b)连续函数连续函数y y在区间在区间a,ba,b上做曲线图上做曲线图polar(t,r)polar(t,r)极坐标绘曲线图极坐标绘曲线图hold on hold on 保持图形保持图形hold off hold off 取消保持图形取消保持图形clf clf 删除图形删除图形subplot(m,n,p)subplot(m,n,p)分块绘图，分割成分块绘图，分割成mm行行n n列，列，p p为编号为编号plot(x1,y1,x2,y2)plot(x1,y
3、1,x2,y2)同一图中绘制多条曲线同一图中绘制多条曲线 2.2常用绘图命令grid on(off)grid on(off)在图形窗口中添加在图形窗口中添加(去掉去掉)网格网格zoom on(off)zoom on(off)允许允许(不允许不允许)对图形缩放对图形缩放ginput(n)ginput(n)用鼠标获取图形中用鼠标获取图形中n n个点的坐标个点的坐标fill fill 填充二维坐标中的二维图形填充二维坐标中的二维图形patch patch 填充二维或三维坐标中的二维图形填充二维或三维坐标中的二维图形axis(xmin,xmax,ymin,ymax)axis(xmin,xmax,ymi
4、n,ymax)确定坐标系的范围确定坐标系的范围axis(equal)axis(equal)各坐标轴刻度增量相同各坐标轴刻度增量相同axis(on)axis(on)返回返回(缺省的缺省的)坐标轴显现状态坐标轴显现状态colormap(cm)colormap(cm)生成色图生成色图cmcm所指定的色彩对照表所指定的色彩对照表x,y,z=meshgrid(x,y,z)x,y,z=meshgrid(x,y,z)三维网格坐标的生成三维网格坐标的生成slice(x,y,z,xi,yi,zi,n)slice(x,y,z,xi,yi,zi,n)绘制三维物体切片图绘制三维物体切片图2.2常用绘图命令绘图的标注命
5、令xlabel(xxlabel(x轴轴)x)x轴加标志轴加标志 x x轴轴 ylabel(yylabel(y轴轴)y)y轴加标志轴加标志 y y轴轴 zlabel(zzlabel(z轴轴)z)z轴加标志轴加标志 z z轴轴 title(ftitle(f曲线图曲线图)加图名加图名“f f曲线图曲线图”legend(f(x)legend(f(x)为图形添加图例为图形添加图例text(x,y,text(x,y,文本文本)在指定位置添加文本字符串在指定位置添加文本字符串gtext(gtext(文本文本)用鼠标在图形上放置文本用鼠标在图形上放置文本2.3平面曲线图形绘制离散数据绘图法1.1.首先定义自变
6、量首先定义自变量x x的取值向量的取值向量2.2.再定义函数再定义函数y y的取值向量的取值向量3.3.用用plot(x,y)plot(x,y)命令给出平面曲线图命令给出平面曲线图在参数中可以给出绘制图形的线型和颜色的参数。在参数中可以给出绘制图形的线型和颜色的参数。例：例：plot(x,y,r-*)plot(x,y,r-*)是用红色的实线，数据点为是用红色的实线，数据点为*型绘型绘图。图。2.3平面曲线图形绘制plot绘图命令的几种格式1.1.plot(y)plot(y)当只有一个参数时，当只有一个参数时，plotplot以以y y的值为纵坐标，横坐标的值为纵坐标，横坐标为为1 1开始的自然
7、数，长度与开始的自然数，长度与y y相同相同2.2.plot(x,y)plot(x,y)其中其中x x与与y y是同维向量。是同维向量。例：画曲线例：画曲线y=sinx,xy=sinx,x 0,20,2x=linspace(0,2*pi,30);x=linspace(0,2*pi,30);或或 x=0:0.1:2*pi;x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);y=sin(x);plot(x,y)plot(x,y)2.3平面曲线图形绘制3.3.plot(x1,y1,x2,y2,)plot(x1,y1,x2,y2,)在同一窗口中绘制多条曲线。在同一窗口中绘制多条曲线。例：例：x1=0:0.1:
8、2*pi;x1=0:0.1:2*pi;x2=1:0.1:3*pi;x2=1:0.1:3*pi;plot(x1,sin(x1),x2,cos(x2);plot(x1,sin(x1),x2,cos(x2);4.4.plot(x,y,plot(x,y,选项选项)其选项包括线型、颜色、数据点标记符号。其选项包括线型、颜色、数据点标记符号。例：例：plot(x1,sin(x1),:*r);plot(x1,sin(x1),:*r);表示用点线线型、表示用点线线型、*号数据点标记红颜色绘图。号数据点标记红颜色绘图。2.3平面曲线图形绘制例：参数方程绘圆心在原点，半径为2的圆。t=linspace(-2,2,
9、30)*pi;x=2*cos(t);y=2*sin(t);plot(x,y,r);axis equal text(-0.25,0,x2+y2=4);2.3平面曲线图形绘制一元符号表达式函数绘图法1.1.首先定义首先定义x x是符号变量，再定义是符号变量，再定义y y是是x x的符号表达的符号表达式函数式函数2.2.用绘图命令用绘图命令ezplotezplot或或fplotfplot绘图。绘图。syms x syms x y=f(x)y=f(x)ezplot(y)ezplot(y)或或 fplot(y,a,b,r*)fplot(y,a,b,r*)例：画曲线例：画曲线y=ey=ex x。syms
10、x syms x y=exp(x)y=exp(x)ezplot(y)ezplot(y)ezplot的几种格式1.1.ezplot(f)ezplot(f)表示在默认区间表示在默认区间-2*pix2*pi-2*pix2*pi上绘制函数上绘制函数f(x)f(x)的图形。的图形。2.2.ezplot(f,a,b)ezplot(f,a,b)表示在给定区间表示在给定区间axbaxb上绘制函数上绘制函数f(x)f(x)的图形。的图形。3.3.ezplot(f(x,y)ezplot(f(x,y)表示在默认区间表示在默认区间-2*pix2*pi-2*pix2*pi，-2*piy2*pi2*piy2*pi上绘制隐
11、函数上绘制隐函数f(x,y)=0f(x,y)=0的图形。的图形。4.4.ezplot(f(x,y),a,b,c,d)ezplot(f(x,y),a,b,c,d)表示在给定区间表示在给定区间axbaxb，cydcyd上绘制隐函数上绘制隐函数f(x,y)=0f(x,y)=0的图形。的图形。5.5.ezplot(x,y)ezplot(x,y)表示在默认区间表示在默认区间0t2*pi0t2*pi上绘制由参数上绘制由参数方程方程x=x(t),y=y(t)x=x(t),y=y(t)确定的一元函数图形。确定的一元函数图形。6.6.ezplot(x,y,a,b)ezplot(x,y,a,b)表示在给定区间表示
12、在给定区间atbatb上绘制由上绘制由参数方程参数方程x=x(t),y=y(t)x=x(t),y=y(t)确定的一元函数图形。确定的一元函数图形。2.3平面曲线图形绘制例：画出参数方程例：画出参数方程x=sin3t cost,y=sin3tsintx=sin3t cost,y=sin3tsint在在 0,0,上的图形。上的图形。syms tsyms t ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi);ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi);一元极坐标绘图命令：命令：polar(t,r)polar(t,r
13、)其中其中t t和和r r分别为角度向量和幅值向量，且向量长度相分别为角度向量和幅值向量，且向量长度相同。同。例：例：t=0:0.1:4*pi;t=0:0.1:4*pi;r=cos(t/6)+0.5;r=cos(t/6)+0.5;polar(t,r)polar(t,r)2.3平面曲线图形绘制在一个图形窗口中绘制多条曲线命令：命令：hold onhold on 打开图形保持打开图形保持 hold offhold off 关闭图形保持关闭图形保持例：画幂函数例：画幂函数y=xy=xk k(k=1,2,3,4)(k=1,2,3,4)的图形。的图形。x=-1:0.1:1;x=-1:0.1:1;for
14、k=1:4 for k=1:4 y=x.k;y=x.k;plot(x,y,r);plot(x,y,r);hold on;hold on;end end hold off;hold off;2.3平面曲线图形绘制分块函数命令：命令：subplot(m,n,p)subplot(m,n,p)将图形窗口分割为将图形窗口分割为mm行行n n列的子窗口，选定列的子窗口，选定p p号子窗号子窗口为当前窗口。口为当前窗口。例：将函数例：将函数y1=sinx,y2=cosx,y3=xy1=sinx,y2=cosx,y3=x2 2,y4=e,y4=ex x分块绘分块绘制在同一窗口。制在同一窗口。subplot(2
15、,2,1)subplot(2,2,1)fplot(sin(x),-pi,pi,r)fplot(sin(x),-pi,pi,r)title(sin(x)title(sin(x)subplot(2,2,2)subplot(2,2,2)fplot(cos(x),-pi,pi,m:)fplot(cos(x),-pi,pi,m:)subplot(2,2,3)subplot(2,2,3)fplot(x2,-2,2,.-)fplot(x2,-2,2,.-)title(x2)title(x2)subplot(2,2,4)subplot(2,2,4)fplot(exp(x),-3,3,k)fplot(exp(x
16、),-3,3,k)title(exp(x)title(exp(x)2.4多元函数绘图空间曲线绘图 plot3(x,y,z)plot3(x,y,z)自变量自变量t t为数组，为数组，x,y,zx,y,z是以是以t t为参数的函数数组为参数的函数数组例例 画空间螺线：画空间螺线：x=sint,y=cost,z=tx=sint,y=cost,z=t。t=0:pi/50:10*pi;t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)plot3(sin(t),cos(t),t)xlabel(x);ylabel(y)xlabel(x);ylabel(y)练习：画三维曲线练习：画三
17、维曲线x=t,y=sint,z=sin(2t)x=t,y=sint,z=sin(2t)。t=0:0.05:100;t=0:0.05:100;x=t;y=sin(t);z=sin(2*t);plot3(x,y,z);x=t;y=sin(t);z=sin(2*t);plot3(x,y,z);2.4多元函数绘图空间曲面绘图1.1.首先将自变量首先将自变量(x,y)(x,y)由向量给出，由向量给出，2.2.然后由然后由x,y=meshgrid(x,y)x,y=meshgrid(x,y)构成网格矩阵构成网格矩阵3.3.给出曲面函数矩阵：给出曲面函数矩阵：z=f(x,y)z=f(x,y)4.4.绘制曲面函
18、数：绘制曲面函数：plot3(x,y,z)plot3(x,y,z)线条图线条图 mesh(x,y,z)mesh(x,y,z)网格图网格图 meshc(x,y,z)meshc(x,y,z)具有基本等高线的网格图具有基本等高线的网格图 meshz(x,y,z)meshz(x,y,z)带有基准平面的网格图带有基准平面的网格图 surf(x,y,z)surf(x,y,z)表面图表面图 surfc(x,y,z)surfc(x,y,z)具有基本等高线的表面图具有基本等高线的表面图 surfl(x,y,z)surfl(x,y,z)具有光照效果的表面图具有光照效果的表面图 surface(x,y,z)surf
19、ace(x,y,z)得到表面图在得到表面图在xOyxOy面的投影面的投影例例:用不同的图形函数画空间曲面之旋转抛物面用不同的图形函数画空间曲面之旋转抛物面z=xz=x2 2+y+y2 2 x=-5:0.5:5;x=-5:0.5:5;y=x;y=x;x,y=meshgrid(x,y);x,y=meshgrid(x,y);z=x.2+y.2;z=x.2+y.2;subplot(2,2,1);mesh(x,y,z)subplot(2,2,1);mesh(x,y,z)subplot(2,2,2);meshc(x,y,z)subplot(2,2,2);meshc(x,y,z)subplot(2,2,3)
20、;surf(x,y,z)subplot(2,2,3);surf(x,y,z)subplot(2,2,4);surfc(x,y,z)subplot(2,2,4);surfc(x,y,z)2.5统计图形绘制条形图bar(x,y)bar(x,y)竖直条形图，其中竖直条形图，其中x x是横坐标向量，是横坐标向量，y y是是 纵坐标向量纵坐标向量barh(x,y)barh(x,y)水平条形图水平条形图bar3(x,y)bar3(x,y)三维竖直条形图三维竖直条形图bar3h(x,y)bar3h(x,y)三维水平条形图三维水平条形图例例 x=1:6;x=1:6;y=2 3.5 5 7 6 5;y=2 3.
21、5 5 7 6 5;bar(x,y)bar(x,y)2.5统计图形绘制直方图hist(y,m)hist(y,m)在直角坐标系中建立直方图，其中在直角坐标系中建立直方图，其中y y是是向量，向量，mm是设置分段的个数是设置分段的个数rose(y,m)rose(y,m)在极坐标系中建立直方图在极坐标系中建立直方图例例 由函数由函数randnrandn产生具有正态分布的随机数来绘制产生具有正态分布的随机数来绘制直方图。直方图。y1=randn(10000,1);y1=randn(10000,1);hist(y1,20)hist(y1,20)2.5统计图形绘制饼形图pie(x)pie(x)二维饼形图二
22、维饼形图pie3(x)pie3(x)三维饼形图三维饼形图pie3(x,0 0 1 0)pie3(x,0 0 1 0)抽出第三块抽出第三块例例 四个季度的生产额四个季度的生产额100100，170170，390390，250250。sc=100 170 390 250;sc=100 170 390 250;subplot(1,2,1)subplot(1,2,1)pie(sc,0 1 0 0)pie(sc,0 1 0 0)subplot(1,2,2)subplot(1,2,2)pie3(sc,0 1 0 0)pie3(sc,0 1 0 0)人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。