6第九,十一周 matlab图形可视化

- ‘s’ : 属性开关描述自符串变量
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二维图形的编辑与完善
• Plot选项
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点的颜色、点边界的颜色、点的大小设置等
点型的选择
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图形标注辅助修饰命令与图形子命令不同，它不在图形命令内， 而是作为独立的命令紧跟在图形命令后面。主要的图形辅助修饰命 令见表
切换到命令窗口
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图形保持函数 hold
功能: 实现异步绘图的迭加对比
clear t=0:pi/10:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3= sin(t)-cos(t);
plot(t,y1); hold on; %后续图形叠加显示
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【例4】利用上面的修饰命令作一个完的整修饰图形，图形标题为 “我的完善图”。 x = -pi:pi/10:pi; y = tan(sin(x)) - sin(tan(x)); %准备数据 %作曲线图，曲线设为虚线，线宽为2，红颜色。点的边界为黑色， 点面色为绿色， %点的大小设为10。 plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','g',... 'MarkerSize',10); legend('tan(sin(x))-sin(tan(x))',1) % 在图内标注公式 xlabel('时间') % 坐标x标为时间 ylabel('函数') % 坐标y标为函数 2013-7-24 22 title('我的完善图') % 图形标题注为“我的完善图”
【例1】打开plot，我们可以看到有关plot的语法说明，实例等。 见图
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根据帮助功能我们就可以方便地编程，例如作函数的图形， 这里用数据作图。 x = -pi:pi/10:pi; % 产生自变量数组x~（-pi，pi） y = tan(sin(x)) - sin(tan(x)); % 产生相应因变量点的数组y plot(x,y,'--rs','LineWidth',2, 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','g',... 'MarkerSize',10) % 作数据x,y的图形，并定义线的颜色、点的形状等。
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x=0:0.1:10; plot(x,y) 1000 1000 800 800 y=10*x.*x; 600 600 subplot(2,2,1);plot(x,y); 400 400 title('plot(x,y)');grid on; 200 200 0 subplot(2,2,2);semilogx(x,y);0 0 5 10 10 semilogy(x,y) title('semilogx(x,y)');grid on; 10 10 subplot(2,2,3);semilogy(x,y); 10 10 title('semilogy(x,y)');grid on; 10 10 subplot(2,2,4);loglog(x,y); 10 title('loglog(x,y)');grid on; 1010 0 5 10
MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数， 调用格式为： semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…) semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…) loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…) • 绘制y=10*x^2的对数坐标图并与直角线性坐标图 进行比较。
形的空白绘图显示区，以及在这个区域中用plot、surf 等命令作出的图形对象、颜色对象、光线对象、注释对象 等等。众多的对象组成的有机体形成了特色鲜明的计算机 图形。下面我们列出主要的对象及其注释，见表4.2.1
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– gcf：为当前图形句柄（current figure handle），即获得由作图命 令产生的图4.2.1的图形层次结构。 – gca：为图形当前的坐标系统（ the handle to the current axes）。
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【例2】作两幅图，并用set命令重设一些属性 x=linspace(-pi,pi,10);y=sin(x) subplot(1,2,1),h=plot(x,y) % 用系统内定的参数作图 subplot(1,2,2),h=plot(x,y) set(h,'LineStyle','--','LineWidth',1,'Marker','d')
Matlab与科学计算
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clf; t=0:pi/50:2*pi;y=sin(t); plot(t,y); axis([0,2*pi,-1.2,1.2]) text(pi/2,1,'\fontsize{16}\leftarrow\itsin(t)\fontn ame{隶书}极大值')
Matlab绘图 (续)
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
1 0.5 0 -0.5 -1
1 0.5 0 -0.5 -1
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0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
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对函数自适应采样的绘图函数
fplot函数的调用格式为： fplot(fname,lims,tol,选项) 其中fname为函数名，以字符串形式出现，lims为 x,y的取值范围，tol为相对允许误差，其系统默认 值为2e-3。选项定义与plot函数相同。 用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(πx))的曲线。 命令如下： fplot('cos(tan(pi*x))',[ 0,1],1e-4)
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在一个图形中除了图形本身外还有各种修饰命令，例如图形的 标题、坐标的名称、线条的颜色和粗细，在三维图形中还要考虑立 体光线等等。合理地使用这些修饰命令将使我们的图形更好看，更 具说服力。下例是由多个对象组成的图形。
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数据 二维 作图 和图 形编 辑
• 作图 的大 概步 骤
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【例3】以给定的数据为例，进行作图和拟合研究，首先作出数 据的图形，然后我们进行拟合的各种实验，从中找出满意的结果。 A=load('data.txt'); % 定义n行两列的时间序列数组 x=A(1,:); % 定义数组x y=A(2,:); % 定义为数组y plot(x,y,'r*'); % 将数据点用红色，*形绘制图形 结果我们可以看界面图
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功能: 实现多个图形窗 口
%将图形窗口分割成两
clear t=0:pi/10:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3=cos(t+pi/2); y4=cos(t+pi);
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行两列，图形画在 第1行第1列的窗口 subplot(2,2,1); plot(t,y1); %图形画在第1行第2列 subplot(2,2,2); plot(t,y2);
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1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
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其他二维图形
• 其他坐标系下的二维数据曲线图
– 对数坐标图形
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图形基本概念和图形设置命令
• 图形基本概念 • 图形事实上是我们使用计算机命令在计算机屏幕（root） 上绘制的各种对象（object）的组合，这些对象包括图 形显示框及其子对象，如各种菜单、各种工具图标和正方
plot(t,y2); plot(t,y3);
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图形保持函数hold(续)
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
1
2
3
4
5
6
7
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图形分割函数 subplot
subplot函数的调用格式为： subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成m×n个绘图区，即每行 n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个 区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的 坐标系单独绘制图形。
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0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
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plot
• 函数 Plot 常用的使用格式
- plot(x): 缺省自变量 - plot(x,y): 单条曲线 - plot(x1,y1,x2,y2,…): 多条曲线 - plot(x,y,’s’): 带属性修饰的曲线
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%图形画在第2行第1列 subplot(2,2,3); plot(t,y3); %图形画在第2行第2列 subplot(2,2,4); plot(t,y4);
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• 图形保持函数hold(续)
1 0.5 0 -0.5 -1 1 0.5 0 -0.5 -1
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• 在窗口界面上对图形进行直接修饰
– 利用命令进行修饰的大部分功能可以更方便、更直观 地利用窗口编辑功能进行。免去了编程步骤。我们以 下面的例子来说明。
• 【例5】用窗口编辑功能对图形进行修饰。首先仅 将图形简单绘出。 t=0:pi/50:2*pi; y=sin(t); plot(t,y) 二、
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对象是分层次的，在一个图形中有父对象、子对象、兄妹对象 等。如Root是Fiugre的父对象，Image是Figure的孙对象， 而Axes和Uicontrol等是同辈对象。此图形结构可以用结构数组 来表示，如MATLAB特有的句柄结构数组（handle structure）。典型的层次见图4.2.1
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图形各目标的设置命令set 和信息传递命令get
• 当我们用高端作图命令如plot、surf进行作图时，实际是调 用个图形的结构数组。包括图形框架、菜单、工具图标、坐 标、图形背景颜色以及图形等等各种层次对象（objects）。 有关这些对象的设置都是系统内定的值。 • 如果想改变某一个对象的属性的值，使用set命令来重新设置。 在一个图形界面上对各对象之间进行信息传递，可以用get 命令获取某窗口中的信息。 • 图形句柄的概念
数据与函数作图
马斌
数据与函数的作图
• 作图功能是MATLAB的特长之一，MATLAB提供高端和低端作 图命令，我们可以非常方便地将数据绘制成二维、三维的图形， 而高端命令可以让我们随心所欲地画出各种函数图形。 • 事实上图形正在演变成一种语言，它可以用更直观的形式展示问 题的内涵。 在数学建模竞赛中，我们的论文广泛使用图文并茂 的形式，可以更好地说明解决问题的思路。特别是在国际数学建 模竞赛MCM、ICM中，由于中国学生的语言表达能力，特别是 书面表达能力不如以英语为母语的美国、英国、澳大利亚的等国 家，因此在论文中多插图形往往可以收到事半功倍的效果。 • 工程中有一些问题，不用图形无法表达清楚
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8
7
6
5
4
3
2
1
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0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
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Matlab与科学计算
打开界面菜单Tools，并点击Basic Fitting 我们就可以看到以下 界面。见图
8 7 6 5 4 3 2 1 0 Cubic spline interpolant y = 3*x + 0.22 y = 0.48*x 3 + 0.025*x 2 + 1.2*x + 0.98 data 1 spline linear cubic
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物理问题--几何边界
201x91
压力
• 计算结果 • 速度场 浓度场
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打开 资料
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在界面上点击help功能，然后进行plot关键字的搜索
作图命令的搜索
在这里列出了几乎所有和plot有关的图形命令，单击任何你需要的 命令，在右边的窗口中可以看到该命令的语法、使用方法和一些示 例。例如打开plot，下面的例子初步展示MATLAB作离散图和连 2013-7-24 4 续图的例子。 Matlab与科学计算