实验3 数据和函数的可视化

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1、数学实验3数据和函数的可视化1二维画图2三维画图3函数图形绘制对应的库函数文件存放在系统matlabtoolboxmatlab目录下1二维画图绘制二维图形最常用的函数就是plot函数，对于不同形式的输入，该函数可以实现不同的功能。其调用格式如下：plot(Y)若Y为向量，则绘制的图形以向量索引为横坐标、以向量元素值为纵坐标值。若Y为矩阵，则绘制Y的列向量对其坐标索引的图形。若Y为一复向量(矩阵)，则plot(Y)相当于plot(real(Y)，imag(Y))。而在其他形式的函数调用中，元素的虚部将被忽略。plot(X，

2、Y)一般来说是绘制向量Y对向量X的图形。plot(x,sin(x))plot(X，Y，s)想绘制不同的线型、标识、颜色等的图形时，可调用此形式。其中s为一字符，可以代表不同线型、点标、颜色。例：>>y=rand(100,1);>>plot(y)在一幅图中画y1,y2,...ym的图，颜色由matlab自动选择演示程序testplot.m(本程序很重要，希望大家上机的时候自己运行一遍，掌握matlab的二维绘图及标注等功能。)其他二维图形绘制语句:【例1】绘制极坐标曲线(testpolar)theta=0:0.01*pi:8*

3、pi;rho=5*sin(4*theta/3);polar(theta,rho)【例2】用不同曲线绘制函数表示正弦曲线testotherplot.mt=0:.2:2*pi;y=sin(t);subplot(2,2,1);stairs(t,y);subplot(2,2,2);stem(t,y);subplot(2,2,3);bar(t,y);三维图形绘制中经常用到的基本绘图命令有函数plot3，网图函数surf以及着色图mesh等。2三维画图1o三维曲线绘制若要定义不同线型，可使用以下形式：p1ot3（X，Y，Z，s）其巾s为定

4、义线型的字符串，形式同plot函数。P1ot3（x1，yl，zt，s1，x2，y2，z2，s2，x3，y3，z3，s3，…）这是组合绘图调用形式。与plot相同。stem3,fill3,bar3等t=(0:0.02:2)*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);plot3(x,y,z,'b-',x,y,z,'bd');view([-82,58]);%设置观察视角boxon;legend('链','宝石')例32o三维曲面绘制一般曲面绘制其他函数，surfl(),surfc()等高线绘制contour()

5、,contours()meshgrid其作用是将给定的区域按一定的方式划分成平面网格，该平面网格可以用来绘制三维曲面，具体调用方式如下：[X，Y]＝meshgrid（x，y）这里x和y为给定的向量，一方面可以用来定义网格划分区域；另一方面也可用来定义网格划分方法。矩阵X和Y则是网格划分后的数据矩阵。[例4]绘制如图所示三维着色面图。以MATLAB自带的三维函数peaks为例，演示不同的三维作图效果(test3d.m)meshgrid:生成平面网格[X,Y]=meshgrid([-4:0.5:4]);Z=sqrt(X.^2+Y.

6、^2);surf(Z);figure;mesh(Z);3o特殊的三维图形函数MATLAB语言还提供了不少特殊的三维图形函数，能够绘制各种类型的三维图。[X，Y，Z]=cylinder（R，N）此函数以母线向量R生成单位柱面。母线向量R是在单位高度里等分刻度上定义的半径向量。N为旋转图周上的分格线的条数，用surf（X，Y，Z）来显示此柱面。[X，Y，Z]=sylinder（R）或[X，Y，Z]=cylinder此形式为默认N=20且R=[11]。[X，Y，Z]=sphere（N）此函数生成三个（n+1）×（n+1）阶的矩阵，利

7、用函数surf（X，Y，Z）可生成单位球面。[X，Y，Z]=sphere此形式使用了默认值N=20。sphere（N）只绘制球面图而不返回任何值。例6：x=0:pi/20:pi*3;r=5+cos(x);[a,b,c]=cylinder(r,30);mesh(a,b,c)例5：[a,b,c]=sphere(40);t=abs(c);surf(a,b,c,t);axis('equal');axis('square')fplot(fcn,lim,str)绘制由字符串fcn指定的函数图形。这可以是标准函数，也可以是用户在M文件

8、fcn.m中自定义的函数，向量lim=[xminxmax]给出绘图区间范围。该向量也可以包含四个元素，后两个参数用来表示y轴的区间，即lim=[xminxmaxyminymax]。字符串str传递给fplot，则可以改变图形的线型和颜色。3函数图形绘制例7：fplot('si