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1、第5章MATLAB绘图5.1二维数据曲线图5.2其他二维图形5.3隐函数绘图5.4三维图形5.5图形修饰处理5.6图像处理与动画制作5.1二维数据曲线图5.1.1绘制单根二维曲线plot函数的基本调用格式为:plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量,分别用于存储x坐标和y坐标数据。注意:在绘图时,函数运算中出现矩阵或向量的乘、除、乘方运算时,一般使用点运算。如:绘制曲线y=x2时,如果x取值为:x=[12345678910]则需要计算的对用纵坐标值为y=[1222324252627282921
2、02]也即对应元素作运算,因此应使用命令:y=x.^2而不能使用命令y=x.^2例5-1在0≤x≤2区间内,绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例5-2绘制曲线。程序如下:t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数:plot(x)在这种情况下,当x是实向量
3、时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。5.1.2绘制多根二维曲线1.plot函数的输入参数是矩阵形式(1)当x是向量,y是有一维与x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y矩阵的另一维数,x被作为这些曲线共同的横坐标。(2)当x,y是同维矩阵时,则以x,y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。(3)对只包含一个输入参数的plot函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数
4、矩阵的列数。当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。2.含多个输入参数的plot函数调用格式为:plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)(1)当输入参数都为向量时,x1和y1,x2和y2,…,xn和yn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x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。例5-3分析下列程序绘制的曲线。x1
5、=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]';plot(x,y,x1,y1-1)3.具有两个纵坐标标度的图形在MATLAB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plotyy绘图函数。调用格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1,y1对应一条曲线,
6、x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左纵坐标用于x1,y1数据对,右纵坐标用于x2,y2数据对。例5-4用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。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holdon/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形
7、,不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。例5-5采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)holdony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);holdoff5.1.3设置曲线样式MATLAB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
8、可以组合使用。例如,“b-.”表示蓝色点划线,“y:d”表示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,颜色将根据曲线的先后顺序依次。要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项,其调用格式为:plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)LineSpec属性如下:符号bgrcmyk含义蓝色绿色红色蓝绿色红紫色黄色黑色符号-:-.--含义实线打点线点化线虚线颜色属性线型属性曲线样式属性符号.ox+*sd含义点圆圈X标记加