MATLAB二维平面绘图教程

MATLAB 程序设计入门篇：二维平面绘图
NCU MCM 暑期 培训
Plot根本绘图-3 (II)
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
1
2
3
4
5
6
7
MATLAB 程序设计入门篇：二维平面绘图
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Plot根本绘图-4 (I)
只给定一个矩阵 y
对矩阵 y 的每一个列向量(Column Vector) 作图
曲线符号符号 圆形 加号 叉号 星号 点号 朝上三角形 朝下三角形
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plot 指令的曲线线标 (II)
plot 指令的曲线线标字符串 > < square diamond pentagram hexagram None
曲线符号符号 朝右三角形 朝左三角形 方形 菱形 五角星形 六角星形 无符号(预设值)
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8
-6
-4
-2
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2
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10
MATLAB 程序设计入门篇：二维平面绘图
提示
NCU MCM 暑期 培训
一般状况下，MATLAB 将矩阵视为列向量的集 合
对只能处理向量的函数(Ex : max、min、 mean)
给定一个矩阵，函数会对矩阵的列向量一一 进展处理或运算
y 是对应的 y 坐标
只给定一个向量
该向量则对其索引值 (Index)作图
plot(y)和plot(1:length(y), y)会得到一样的结果
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Plot根本绘图-2 (I)
一次画出多条曲线
将 x 及 y 坐标依次送入plot 指令 范例3-2：plotxy02.m
% 在 y 轴加上网格线点 % 加上网格线
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图轴把握范例-2 (II)
网使
1
格用
字
线 点
者 参
0.1 -0.3
和与
-1
文的
0
2
4
6
8
10
12
14
grid on：加上网格线 gca： get current axis的简称 传回目前使用中的图轴 gca属Handle Graphics的指令，第七章会有更
% 起始与完毕元素为 0 及 4 ，0.1 为间隔步长 % 画出正弦波 y 轴介于 0 和 1 的部份
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图轴把握范例-1 (II)
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
2
4
6
8
10
12
inf指令：
以数据点(上例： x 轴的数据点)的最小和最大值取代之
Plot根本绘图-8 (II)
1
1
0
0.5
Y1的刻度
-1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
y1 的刻度是在左手边 y2 的刻度是在右手边 两边的刻度不同
Y2的刻度
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3-2 图形的把握
plot 指令，可以承受一个把握字符串输入 用以把握曲线的颜色、格式及线标 使用语法 plot(x, y,‘CLM‘) C：曲线的颜色(Colors) L：曲线的格式(Line Styles) M：曲线所用的线标(Markers)
x = linspace(0, 2*pi); % 在 0 到 2 间，等分取 100 个点 y1 = sin(x); y2 = exp(-x); plotyy(x, y1, x, y2); % 画出两个刻度不同的 y 轴，分别是 y1, y2
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y = sin(x);
% 计算 x 的正弦函数值
plot(x, y);
% 进展二维平面描点作图
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Plot根本绘图-1
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
linspace(0, 2*pi) 产生从 0 到 2 且长度为 100 (预设值)的向量 x
Plot根本绘图-2 (II)
Plot(x,sin(x), x, cos(x), x, sin(x)+cos(x));
1.5
sinx
cosx
1
sinx+cosx
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
1
2
3
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5
6
7
▪画出多条曲 线时，会自动 轮换曲线颜色
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x = linspace(0, 2*pi，100); % 在 0 到 2 间，等分取 100 个点，100为系统的默认值
plot(x, sin(x), x, cos(x), x, sin(x)+cos(x)); % 进展多条曲线描点作图
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-5
-6
-4
-2
0
2
4
6
x 是一个 30×30 的随机数矩阵 z 则是 x 的特征值(Eigenvalue) z 是复数向量，且每一个复数都和其共轭复数同
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根本二维绘图指令
指令 Plot loglog semilogx semilogy plotyy
Plot根本绘图-3 (I)
假设要以不同的线标(Marker)来作图
范例3-3：plotxy03.m
x = linspace(0, 2*pi); % 在 0 到 2 间，等分取 100 个点 plot(x, sin(x), ”o”, x, cos(x), ”x”, x, sin(x)+cos(x), ”*”);
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图轴把握范例-3 (I)
将网格线点的数字改为文字
范例3-12：plotxy12.m
x = 0:0.1:4*pi;
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plot 指令的曲线颜色
Plot指令的曲线颜色字符 串 b c g k m r w y
曲线颜色
蓝色(Blue) 青蓝色(Cyan) 绿色(Green) 黑色(Black) 紫黑色(Magenta) 红色(Red) 白色 黄色(Yellow)
RGB值
(0,0,1) (0,1,1) (0,1,0) (0,0,0) (1,0,1) (1,0,0) (1,1,1) (1,1,0)
说明 x 轴和 y 轴均为线性刻度(Linear Scale) x 轴和 y 轴均为对数刻度(Logarithmic Scale) x 轴为对数刻度，y 轴为线性刻度 x 轴为线性刻度，y 轴为对数刻度 画出两个刻度不同的y轴
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Plot根本绘图-7 (I)
x = randn(30); % 产生 30×30 的随机数(正态分布)矩阵
z = eig(x);
% 计算 x 的特征值
plot(z, ”o”)
grid on
% 画出网格线
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Plot根本绘图-6 (II)
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
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图形把握范例-1 (I)
用黑色点线画出正弦波 每一数据点画上一个小菱形 范例3-9：plotxy09.m
x = 0:0.5:4*pi; ，
y = sin(x);
plot(x, y,‘k:diamond’)
% x 向量的起始与完毕元素为 0 及 4 % 0.5为各元素相差值
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MATLAB 程序设计入门篇 二维平面绘图
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3-1 根本的绘图指令
Plot : 最根本的绘图指令 对 x 坐标及相对应的 y 坐标进展作图
范例3-1：plotxy01.m
x = linspace(0, 2*pi,100); % 在 0 到 2 间，等分取 100 个点
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图轴把握范例-2 (I)
指定图轴上的网格线点(Ticks)
范例3-11：plotxy11.m
x = 0:0.1:4*pi; plot(x, sin(x)+sin(3*x)) set(gca, ‘ytick’, [-1 -0.3 0.1 1]); grid on
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plot 指令的曲线格式
plot 指令的曲线格式字符串 曲线格式
-
实线(预设值)
--
虚线
：
点线
-.
点虚线
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plot 指令的曲线线标 (I)
plot 指令的曲线线标字符串 O + X * . ^ V
peaks 指令产生一 个49×49的矩阵， 代表二维函数的值
plot(y) 直接画出 49 条直线
类似于从侧面观看 peaks 函数
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Plot根本绘图-5 (I)
x 和 y 都是矩阵
plot(x, y) 会取用 y 的每一个列向量和对 应的 x 列向量作图
% 其中「k」代表黑色，「：」代表点 % 线，而「diamond 」则指定菱形为曲 % 线的线标
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图形把握范例-1 (II)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
2
4
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8
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范例3-4：plot04.m
y = peaks;
% 产生一个 49×49 的矩阵
plot(y);
% 对矩阵 y 的每一个行向量作图
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Plot根本绘图-4 (II)
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Semilogx指令
使 x 轴为对数刻度，对正弦函数作图 范例plotxy07.m
x = linspace(0, 8*pi); % 在 0 到 8 间，等分取 100 个点 semilogx(x, sin(x)); % 使 x 轴为对数刻度，并对其正弦函数作图
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Plot根本绘图-6 (I)
z 是一个复数向量或矩阵
plot(z) 将 z 的实部(即 real(z))和虚部(即 imag(z))当成 x 坐标和 y 坐标来作图，
其效果等于 plot(real(z), imag(z))
范例3-6：plotxy06.m
范例3-5：plotxy05.m
x = peaks; y = x”; plot(x, y);
% 求矩阵 x 的转置矩阵 x”
% 取用矩阵 y 的每一行向量，与对应矩阵 x % 的每一个行向量作图
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Plot根本绘图-5 (INCU MCM 暑期 培训
3-3 图轴的把握
plot 指令会依据坐标点自动准备图轴范围 也可以使用 axis 指令指定图轴范围 使用语法： axis([xmin, xmax, ymin, ymax]) xmin , xmax：指定 x 轴的最小和最大值 ymin , ymax：指定 y 轴的最小和最大值
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Plot根本绘图-7 (II)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
-1
0
1
2
10
10
10
10
X轴为对数刻度
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Plot根本绘图-8 (I)
plotyy 指令
画出两个刻度不同的 y 轴 范例3-8：plotxy08.m
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图轴把握范例-1 (I)
画出正弦波在 y 轴介于 0 和 1 的部份
范例3-10：plotxy10.m
x = 0:0.1:4*pi; y = sin(x); plot(x, y); axis([-inf, inf, 0, 1]);