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1、第4讲MATLAB绘图4.1二维数据曲线图4.2其他二维图形4.3隐函数绘图4.4三维图形4.5图形修饰处理4.6图像处理与动画制作4.1二维数据曲线图4.1.1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。例4-1在0≤x≤2区间内,绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例4-2绘制曲线x=tsin(3t),y=tsin2(t),0
2、≤t≤2π。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。4.1.2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
3、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
4、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4-3分析下列程序绘制的曲线。x1=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.具有双纵坐标标度的图形在MATLAB中,如果需
5、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,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4-4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
6、(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);%与plot(x,y1,x,y2)不同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,不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。例4-5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);plo
7、t(x,y2);holdoff4.1.3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为b,g,r,c(cyan青),m(magenta品红),y,k,w。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)例4-6在同一坐标内,分
8、别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx),并标记两曲线交叉点。x=linspace(0,2*pi,1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);k=find