MATLAB70使用详解-第7章数据可视化

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1、第7章数据可视化本书在第5、6章重点介绍了MATLAB强大的数值计算功能，但抽象的数据对于普通用户来说，往往是晦涩难懂的，针对这一问题，MATLAB为用户提供了更加强大的数据可视化功能，用户可以通过MATLAB的绘图函数和图形编辑窗口方便的绘制二维、三维甚至多维的图形。本章着眼于MATLAB的“高层”图形指令，主要内容包括：绘图步骤、二维和三维图形的创建和参数编辑、图形编辑窗口、图形的打印和输出。有关MATLAB“低层”图形指令，即“句柄图形”的有关内容，本章暂不涉及，详见后续章节。7.1绘图步骤用户在MATLAB7.0中进行图形绘制，可以利用系统的图形函数，也可以使用系统自带的图形编辑窗口

2、，关于图形编辑窗口的内容，本章后续会专门安排一节讲解，本节主要介绍在MATLAB中用图形函数绘图的一般操作步骤，以绘制一个三角函数的图形为例。7.2二维图形的绘制与编辑二维图形是MATLAB图形的基础，也是应用最广泛的图形类型之一，本节主要讲解二维图形的绘制和编辑，内容包括：使用plot函数命令创建二维图形、图形属性设置、坐标轴属性设置、图形注释、图形叠绘、双纵坐标绘制、多子图绘制及特殊二维图形的绘制。7.2.1调用plot函数绘制二维图形二维绘图函数中最基本的是plot函数，其余函数都是围绕其发展扩充形成的。本小节首先介绍如何调用plot函数来绘制图形。MATLAB中调用plot函数的方式

3、有3种，具体格式、功能及举例如下。1.plot(X,'s')如X为实数向量时，MATLAB以X中元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标绘制连续曲线。如下绘制实数向量的图形。2.plot(X,Y,'s')如X和Y为同维向量，MATLAB以X为横坐标、以Y为纵坐标绘制图形。3.plot(X1,Y1,'s',X2,Y2,'s',X3,Y3,'s',…)此种方式与第2种类似，不同的只是同时在图形窗口中绘制多条互不影响的连续曲线。7.2.2便捷绘图函数fplot和ezplot上一小节介绍了二维绘图中最基础的plot函数指令，运用plot指令可以把数值矩阵通过图形表示出来，但当用户不想刻意控制自变量范围和函

4、数值范围，而只是想大致了解数据的图形轮廓，或是用户由于数据资料的不足，不能够掌握数据的细微变化规律和相互联系的时候，如果仍然用plot函数指令绘图就显得不是很方便，而且会出现函数表现力差、失真等情况。对于这个问题，MATLAB提供给了用户两个便捷绘图的函数fplot和ezplot。所谓“便捷”即是用户不需要设置，仅仅让系统内部自动调整自变量的范围和间隔。fplot函数用于绘制由M-文件名或函数句柄定义的函数，而ezplot常用来绘制字符串表达式或符号表达式定义的函数。7.2.3设置图形曲线的线型、颜色与数据点型在上面的内容中，读者已经了解了二维图形的基本绘图步骤和绘图函数，在完成了一个图形的

5、初步绘制后，用户为了使图形更具表现力，更加清晰易读，常常需要对于图形曲线的若干属性进行设置，其中最重要的3个属性是曲线线型、颜色和数据点型。MATLAB7.0为用户提供了各种不同的曲线元素，让用户可以随心所欲地选择自己需要和喜欢的类型，为了用户尽快掌握MATLAB提供的丰富资源并便于以后的查找，下面分别列出线型、颜色和数据点型的各个选项。7.2.4设置坐标轴范围在绘制某些图形的时候，用户对坐标轴的范围和刻度要求常常比较严格，虽然MATLAB拥有便捷智能的函数和内部自适应设置，但是显示的图形往往仍达不到用户所要求的效果。所以，MATLAB提供给用户一系列坐标轴操作控制指令，使用户可以根据自己的

6、具体需要和爱好，有针对性地调整和设置坐标轴的某些参数。下面首先列出MATLAB中常用的坐标轴操作函数。7.2.5设置网格和坐标框在图形绘制完成后，用户有时需要在图形的背景上添加网格，这样便于数据的精细分析和计算，在MATLAB中，用户可以通过gridon和gridoff函数进行网格的添加和删除操作，也可以直接用grid函数改变当前的网格状态，比如当前没有网格显示，那么输入grid函数，图形背景就出现网格。接着上一小节图显示的图形，输入grid指令，按Enter键，则图形添加了网格背景，如图所示。7.2.6图形叠绘MATLAB中允许用户使用plot函数一次绘制多条互相独立的图形，在实际工作中，

7、用户不但需要一次绘制多图，有时还要多次绘制多图，即在已经绘制完成的图形上再次添加或删减图形，对于用户的这种需要，MATLAB提供了hold函数。如果用户首先绘制了一个正弦函数曲线，代码如下。>>x=[-pi:.001:pi];>>y=sin(x);>>plot(x,y)得到的正弦曲线，如果用户想在这个图形窗口再显示一条余弦曲线，用来和正弦曲线做对比，那么用户只需要输入holdon函数，接着进行余弦图形的绘制，