第6章函数作图

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1、第6章函数作图人们很难从一大堆原始的数据中发现它们的含义，而数据图形恰能使视觉感官直接感受到数据的许多内在本质，发现数据的内在联系。Matlab可以表达出数据的二维，三维，甚至四维的图形。通过图形的线型，立面，色彩，光线，视角等属性的控制，可把数据的特征表现得淋漓尽致。6.1图形的元素在Matlab中的作图过程与方法如下：1.数据的一般数列形式：，，（若是二维图形则没有z坐标数据）。x,y,x是数据点的x-坐标，y-坐标，z-坐标的集合，而非数学中的一个数据点用三个数表示。其中x,y,x可以为不同维的

2、向量或者是矩阵（多维矩阵）。对不同的数据类型，Matlab给出不同的处理方式。（1）函数形式：即把要表现的数据定义成一个函数文件（m-文件），文件可以有多个输出输入变量，文件中可以给定自变量的范围。若不给出，则Matlab自动给出一个适当的范围；（2）字符串形式：即把要表现的数据用一个字符串来描述。其中不能包含自变量的范围。对于自变量的范围，则在字符串外面给出。2.若没有指明所用的坐标系，则缺省用直角坐标系；在三维图形中，可用直角坐标系，柱面坐标系，球面坐标系；虽然在Matlab中没有直接画柱面和球面

3、坐标系下的图形，但它提供了两个坐标系转化命令：pol2cart和sph2cart；若没有设定坐标轴的范围，则自动给出用缺省值制定的坐标轴；若数据在坐标轴上的差别很大，则自动给出不同的刻度范围；3.点或线的颜色有：黄色，紫红，青色，红色，兰色，白色，黑色等，或者可以用三元素配置颜色图，即RGB色图。如：[0.50.50.5]表示灰色；点的类型有：·，×，O，＋，*等；4.若仅显示数据点，则要指明点的类型及颜色（可选项），若没有指明，则缺省地认为是画直线。线的类型有：—（实线），：（点线），—.（点划线）

4、，--（虚线）；线的粗细单位为像素个数n(n=1~256)。在plot命令中可同时明确指出要画点和连线。若取有限个点来画函数图，则相邻点用直线相连，即认为小区间内其它点的函数值落在过相邻两个数据点的直线上；对于三维网格图，则用命令hideon/off来控制是否显示背后的图像；5.给三个坐标轴加上信息的命令是：xlabel(‘x_text’),ylabel(‘y_text’),zlabel(‘z_text’)，其中x_text等，可以是字符串或者是中文文字；给图像加上标题的命令是：title(‘titl

5、e_name’)；若想在图像中恰当位置加上必要的文字（包括点，箭头，数学符号等），命令是：text(x0,y0,z0,‘string’)，其中‘string’为字符串，x0,y0,z0为字符串的标注位置。对于一些特殊的标点符号和数学符号，可用反斜杆（）加上标点符号或者数学符号的名称，如：’bulletrightarrow’可标注一点和带向右箭头的线段；’lee^{-x*t}’可标注’≤e–x*t’，’Fontsize’，16可将字体大小设置为16个像素点大；6.若要去掉坐标轴，用命令axis

6、off；7.有些时候，一个简单的二维或三维图形不能一次显示出想要的全部信息。这时，颜色可以对图形提供一个附加的维数。Matlab提供了许多不同（标准）色调的颜色印象，如下表所示：表6.1颜色印象表印象表名称色调（即包含的颜色范围）cool青蓝和洋红的色度bone带一点蓝色的灰度flag交替为红色、白色、蓝色和黑色jethsv的一种变形（以蓝色开始和结束）copper线性铜色度hsv色彩饱和值（以红色开始和结束）hot从黑色到黄色到白色gray线性灰度pink粉红的彩色度prim三棱镜。交替为红色、橘黄

7、色、黄色、绿色和天蓝色lines线性色图white全白色图colorcube增强立方色图autumn红色黄色阴影色图spring洋红黄色阴影色图summer绿色黄色阴影色图winter蓝色黄色阴影色图8.色彩的渲染模式控制主要由函数shading来实现。shading函数控制由函数surf、mesh、pcolor、fill和fill3生成的surface和patch对象的渲染模式。渲染模式由如下三种：（1）shadingflat：设置渲染模式为平坦模式。即线段两端点和小方块面的四角色值决定小方块面的整

8、体颜色；（2）shadinginterp：设置渲染模式为插补式。即gouraud渲染模式，为双插补式；因此每一线段或小方块面的颜色是线性变化的，且以两端点的值进行插值；（3）shadingfaceted：设置渲染模式为小面形（此为缺省模式）。即平坦模式加上黑色网格线。9.基于运用漫射、镜面反光和环境照明模型，函数surfl画出了一个类似于函数surf产生的带光源的曲面。使用一个单色印象（如灰色，纯白，铜黄或粉红色）和插值色彩，会画出效果最好的曲面。命令s