MATLAB二维平面绘图

MATLAB程序设计入门篇二维平面绘图CUMCM暑期培训MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训3-1基本的绘图指令Plot:最基本的绘图指令对x坐标及相对应的y坐标进行作图范例3-1：plotxy01.mx=linspace(0,2*pi,100);%在0到2间，等分取100个点y=sin(x);%计算x的正弦函数值plot(x,y);%进行二维平面描点作图MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-1linspace(0,2*pi)产生从0到2且长度为100(预设值)的向量xy是对应的y坐标只给定一个向量该向量则对其索引值(Index)作图plot(y)和plot(1:length(y),y)会得到相同的结果01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-2(I)一次画出多条曲线将x及y坐标依次送入plot指令范例3-2：plotxy02.mx=linspace(0,2*pi，100);%在0到2间，等分取100个点，100为系统的默认值plot(x,sin(x),x,cos(x),x,sin(x)+cos(x));%进行多条曲线描点作图MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-2(II)Plot(x,sin(x),x,cos(x),x,sin(x)+cos(x));画出多条曲线时，会自动轮换曲线颜色01234567-1.5-1-0.500.511.5sinxcosxsinx+cosxMATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-3(I)若要以不同的线标(Marker)来作图范例3-3：plotxy03.mx=linspace(0,2*pi);%在0到2间，等分取100个点plot(x,sin(x),'o',x,cos(x),'x',x,sin(x)+cos(x),'*');MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-3(II)01234567-1.5-1-0.500.511.5MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-4(I)只给定一个矩阵y对矩阵y的每一个列向量(ColumnVector)作图范例3-4：plot04.my=peaks;%产生一个49×49的矩阵plot(y);%对矩阵y的每一个行向量作图MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-4(II)peaks指令产生一个49×49的矩阵，代表二维函数的值plot(y)直接画出49条直线类似于从侧面观看peaks函数05101520253035404550-8-6-4-20246810MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-5(I)x和y都是矩阵plot(x,y)会取用y的每一个列向量和对应的x列向量作图范例3-5：plotxy05.mx=peaks;y=x';%求矩阵x的转置矩阵x'plot(x,y);%取用矩阵y的每一行向量，与对应矩阵x%的每一个行向量作图MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-5(II)-8-6-4-20246810-8-6-4-20246810MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训提示一般情况下，MATLAB将矩阵视为列向量的集合对只能处理向量的函数(Ex:max、min、mean)给定一个矩阵，函数会对矩阵的列向量一一进行处理或运算MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-6(I)z是一个复数向量或矩阵plot(z)将z的实部(即real(z))和虚部(即imag(z))当成x坐标和y坐标来作图，其效果等于plot(real(z),imag(z))范例3-6：plotxy06.mx=randn(30);%产生30×30的随机数(正态分布)矩阵z=eig(x);%计算x的特征值plot(z,'o')gridon%画出网格线MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-6(II)x是一个30×30的随机数矩阵z则是x的特征值(Eigenvalue)z是复数向量，且每一个复数都和其共轭复数同时出现，因此画出的图是上下对称-6-4-20246-5-4-3-2-1012345MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训基本二维绘图指令指令说明Plotx轴和y轴均为线性刻度(LinearScale)loglogx轴和y轴均为对数刻度(LogarithmicScale)semilogxx轴为对数刻度，y轴为线性刻度semilogyx轴为线性刻度，y轴为对数刻度plotyy画出两个刻度不同的y轴MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-7(I)Semilogx指令使x轴为对数刻度，对正弦函数作图范例plotxy07.mx=linspace(0,8*pi);%在0到8间，等分取100个点semilogx(x,sin(x));%使x轴为对数刻度，并对其正弦函数作图MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训10-1100101102-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Plot基本绘图-7(II)X轴为对数刻度MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-8(I)plotyy指令画出两个刻度不同的y轴范例3-8：plotxy08.mx=linspace(0,2*pi);%在0到2间，等分取100个点y1=sin(x);y2=exp(-x);plotyy(x,y1,x,y2);%画出两个刻度不同的y轴，分别是y1,y2MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Plot基本绘图-8(II)y1的刻度是在左手边y2的刻度是在右手边两边的刻度不同01234567-1010123456700.51Y1的刻度Y2的刻度MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训3-2图形的控制plot指令，可以接受一个控制字符串输入用以控制曲线的颜色、格式及线标使用语法plot(x,y,‘CLM‘)C：曲线的颜色(Colors)L：曲线的格式(LineStyles)M：曲线所用的线标(Markers)MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图形控制范例-1(I)用黑色点线画出正弦波每一数据点画上一个小菱形范例3-9：plotxy09.mx=0:0.5:4*pi;%x向量的起始与结束元素为0及4，%0.5为各元素相差值y=sin(x);plot(x,y,‘k:diamond’)%其中「k」代表黑色，「：」代表点%线，而「diamond」则指定菱形为曲%线的线标MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图形控制范例-1(II)02468101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训plot指令的曲线颜色Plot指令的曲线颜色字符串曲线颜色RGB值b蓝色(Blue)(0,0,1)c青蓝色(Cyan)(0,1,1)g绿色(Green)(0,1,0)k黑色(Black)(0,0,0)m紫黑色(Magenta)(1,0,1)r红色(Red)(1,0,0)w白色(1,1,1)y黄色(Yellow)(1,1,0)MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训plot指令的曲线格式plot指令的曲线格式字符串曲线格式-实线(预设值)--虚线：点线-.点虚线MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训plot指令的曲线线标(I)plot指令的曲线线标字符串曲线符号符号O圆形+加号X叉号*星号.点号^朝上三角形V朝下三角形MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训plot指令的曲线线标(II)plot指令的曲线线标字符串曲线符号符号朝右三角形朝左三角形square方形diamond菱形pentagram五角星形hexagram六角星形None无符号(预设值)MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训3-3图轴的控制plot指令会根据坐标点自动决定图轴范围也可以使用axis指令指定图轴范围使用语法：axis([xmin,xmax,ymin,ymax])xmin,xmax：指定x轴的最小和最大值ymin,ymax：指定y轴的最小和最大值MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-1(I)画出正弦波在y轴介于0和1的部份范例3-10：plotxy10.mx=0:0.1:4*pi;%起始与结束元素为0及4，0.1为间隔步长y=sin(x);plot(x,y);axis([-inf,inf,0,1]);%画出正弦波y轴介于0和1的部份MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-1(II)inf指令：以数据点(上例：x轴的数据点)的最小和最大值取代之02468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-2(I)指定图轴上的网格线点(Ticks)范例3-11：plotxy11.mx=0:0.1:4*pi;plot(x,sin(x)+sin(3*x))set(gca,‘ytick’,[-1-0.30.11]);%在y轴加上网格线点gridon%加上网格线MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-2(II)gridon：加上网格线gca：getcurrentaxis的简称传回目前使用中的图轴gca属HandleGraphics的指令，第七章会有更详细的说明02468101214-1-0.30.11使用者加入的网格线点和文字MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-3(I)将网格线点的数字改为文字范例3-12：plotxy12.mx=0:0.1:4*pi;plot(x,sin(x)+sin(3*x))set(gca,'ytick',[-1-0.30.11]);%改变网格线点set(gca,‘yticklabel’,{‘极小’,‘临界值’,‘崩溃值’,‘极大’});%改变网格线点的文字gridon%加上网格线MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-3(II)MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训Subplotsubplot在一个窗口产生多个图形(图轴)一般形式为subplot(m,n,p)将窗口分为m×n个区域下一个plot指令绘图于第p个区域p的算法为由左至右，一列一列MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-4(I)同时画出四个图于一个窗口中范例3-13：plotxy13.mx=0:0.1:4*pi;subplot(2,2,1);plot(x,sin(x));%此为左上角图形subplot(2,2,2);plot(x,cos(x));%此为右上角图形subplot(2,2,3);plot(x,sin(x).*exp(-x/5));%此为左下角图形subplot(2,2,4);plot(x,x.^2);%此为右下角图形MATLAB程序设计入门篇：二维平面绘图NCUMCM暑期培训图轴控制范例-4