MATLAB的可视化功能ppt课件
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中,变量不需要事先声明,可以 直接赋值。变量名以字母开头,可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数,如sin、 cos、tan等三角函数,以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类,包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法,包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法,包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数,如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点,而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值,如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分,如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减,要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法,要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除,要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
4.MATLAB的可视化功能
z x y 的三维网格图三维曲面图。
2 2
LOGO
4.3 三维绘图
三维曲线图
LOGO
4.3 三维绘图
例16: 自行选取数据,绘制其绘图
三维条形图
LOGO
4.3 三维绘图
例17: 在各种style参数的条件下绘制矩阵
1 2 3 4 5 6 的三维条形图。 7 8 9
LOGO
4.2 二维绘图
条形图
LOGO
4.2 二维绘图
例8: 绘制一维高斯随机向量的垂直条形图。
LOGO
例9:
1 2 3 的垂直条形图。 绘制矩阵A= 4 5 6 7 8 9
4.2 二维绘图
LOGO
4.2 二维绘图
例10:
3 2 -2 2 1 的水平条形图。 绘制矩阵A= -1 2 3 7 1 7 2 -3 5 2
LOGO
4.2 二维绘图
例2: 在[-3, 3]上用不同线型绘制出y1 6 sin x cos x
以及y 2 x2x -1 的图形。
LOGO
4.2 二维绘图
LOGO
4.2 二维绘图
LOGO
4.2 二维绘图
函数曲线图
LOGO
4.2 二维绘图
例3: 分别用直接输入函数解析式和编写M文件两种方法
LOGO
4.2 二维绘图
火柴杆图
LOGO
4.2 二维绘图
例11: 绘制一维高斯随机向量的火柴杆图。
LOGO
4.2 二维绘图
例12: 同一窗口绘制y sin x,y cos x,y x 1在
[0, 2 ]上的火柴杆图像。
自动化软件工具MATLAB自学课件 第5章 数据可视化
4.2 二维曲线绘图
4.2.3 图形控制
e) 多子图 MATLAB允许用户在同一个图形窗里布置几幅独立的子图。 subplot(m,n,k) 使(m×n)幅子图中的第k幅成为当前图. subplot(‘position’,[left bottom widt hight]) 在指定位置开辟子图,并成为当前图. 【说明】 1) subplot(m,n,k) 表示图形窗有(m×n)幅子图,k是子图编号。序号编排 原则是:左上方为第一幅,向右向下依次排号。 2) subplot(‘position’,[left bottom widt hight]) 产生的子图位置由人工指 定,指定位置的四元组采用规划的标称单位,即认为图形窗的高、 宽的取值范围都是[0,1]。
4.2.3 图形控制
b) 分格线和坐标框 grid on 画出分格线 grid off 不画分格线 box on 使当前坐标呈封闭形式 box off 使当前坐标呈开启形式
【说明】缺省时,不 画分格线;坐标呈封 闭形式。
4.2.3 图形控制
c) 图形标识 【说明】S为带单引号的英文或中 title(S) 书写图名 文字符串。 xlable(S) 横坐标轴名 ylable(S) 纵坐标轴名 text(xt,yt,S)在(xt,yt) 处写字符注释 legend(s1,s2,…) 在图右上角建立图例
第4章 数据可视化
数据可视化是数据分析、系统分析的一种重要方法。 MATLAB具有丰富且易于理解和使用的绘图指令,数据和 函数的可视化是MATLAB的重要组成部分。
本章主要内容如下:
4.1 4.2 4.3 4.4 可视化的基本步骤 二维曲线绘图 三维曲线绘图 图形窗功能简介
引子
matlab ppt课件
它提供了大量的内置函数和工具箱,用于支持各种 领域的科学研究、工程设计和数据分析。
03
Matlab具有简单易学的语法和强大的计算能力,使 得非专业的编程人员也能够轻松地使用。
Matlab的发展历程
01 Matlab最初是由MathWorks公司于1980年代开 发的,作为一款商业数学软件。
02 经过多年的发展,Matlab的功能不断扩大和完善 ,逐渐成为一款成熟的科学计算软件。
1 2
矩阵运算
Matlab提供了丰富的矩阵运算功能,如矩阵乘 法、转置、逆等。
特征值与特征向量
Matlab可以方便地计算矩阵的特征值和特征向 量。
3
线性方程组求解
Matlab提供了多种求解线性方程组的方法,如 高斯消元法、LU分解等。
概率统计
随机数生成
01
Matlab可以生成各种散布的随机数,如正态散布、均匀散布、
最优化问题求解
最优化问题求解
Matlab提供了优化工具箱,可以对最优化问题进行求解,如线性 计划、非线性计划、束缚优化等。
最优化算法
Matlab支持多种最优化算法,如梯度降落法、牛顿法、遗传算法 等,可以根据问题类型选择合适的算法进行求解。
最优化应用
在生产调度、资源分配、金融优化等领域,Matlab广泛应用于最 优化问题的求解和分析。
数据分析
Matlab提供了各种数据分析工 具和机器学习算法,支持数据 发掘和猜测分析。
金融分析
Matlab在金融领域也得到了广 泛应用,支持风险评估和投资 组合优化等。
02
Matlab基础操作
变量与数据类型
01
变量命名规则
数据类型
02
03
matlab教程ppt(完整版)
汇报人:可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号(=)定义变 量。
详细描述
直接输入:在 MATLAB中,可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ,`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建: MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵,如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵, `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ,可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图, 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ,可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ,可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
《MATLAB基础》课件
Matlab的用途
算法开发
Matlab提供了丰富的数学函数库,方便 用户进行算法开发。
数据可视化
Matlab具有强大的绘图和可视化功能, 可以方便地绘制各种图表。
数据分析
Matlab提供了统计分析工具箱,可以进 行数据分析和处理。
微分方程求解
使用Matlab的符号计算功能和数 值求解方法,如`dsolve`和 `ode45`等,可以求解常微分方程 和偏微分方程。
数据分析
数据导入与预处理
使用Matlab的数据导入工具箱,如`readtable`、`readmatrix`等 ,可以方便地导入各种数据格式,并进行数据清洗和预处理。
并进行预测。
聚类算法
Matlab提供了K均值聚类 、层次聚类等聚类算法, 可用于数据聚类和分组。
特征选择与降维
使用Matlab的特征选择和 降维函数,如`fitcdiscr`、 `pca`等,可以提取关键特
征和降低数据维度。
谢谢您的聆听
THANKS
的计算顺序。
流程控制
总结词
掌握Matlab中的流程控制语句及其用法 。
VS
详细描述
Matlab提供了多种流程控制语句,如ifelse语句、switch-case语句和循环语句 (for和while)。这些语句用于控制程序 的执行流程,实现条件判断和重复执行等 功能。
03
Matlab矩阵运算
矩阵的创建
总结词
介绍矩阵的特征值和特征向量运算
详细描述
在Matlab中,可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特 征向量。例如,计算一个3x3的矩阵的特征值和特征向量 可以使用[V,D] = eig(A)的形式,其中V是特征向量矩阵, D是对角线元素为特征值的矩阵。
matlab可视化功能的应用
5.图形加注功能
将标题、坐标轴标记、网格线及文字注 释加注到图形上,这些函数为: title —— 给图形加标题 xlabel —— 给x轴加标注 ylabel —— 给y轴加标注 text —— 在图形指定位置加标注 gtext —— 将标注加到图形任意位置 grid on(off) —— 打开、关闭坐标网格线 legend —— 添加图例
h2=[1 1;1 -1];h4=[h2 h2;h2 -h2]; h8=[h4 h4;h4 -h4]; t=1:8; for i=1:8 subplot(8,1,i); stairs(t,h8(i,:)) axis('off') end
例:绘制极坐标图 t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y) 例:绘制火柴杆图 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); stem(y) 例:绘制直方图 t=0:0.2:2*pi; y=cos(t); bar(y) 例:绘制面积图 x=magic(6);area(x)
S的标准设定值如下:
plot(x,y,’s’,‘linewidth’,2, ‘markersize’,10) —— 设置线宽和 标记大小 例 :plot(t,y,'—rs',
'LineWidth',2,'MarkerSize',10)
1. 单窗口单曲线绘图
例:x=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14] plot(x)
第五章 MATLAB的可视化功能
基本绘图入门 符号函数的图形显示 绘制特殊图形 三维立体图形
数据可视化是研究科学、认识世界不可缺 少的手段。人们很难直接感受一大堆数据 的含义,而数据图形则能使人们用视觉器 官直接感受到数据的许多内在本质。 MATLAB不仅在计算方面无与伦比,而且 在数据可视化方面也有上佳表现。 MATLAB能可以二维、三维乃至四维的图 形表现数据。通过对图形线型、渲染、色 彩、光线、视角等品性的处理,把计算数 据的特征表现得淋漓尽致。
2024版年度Matlab简介PPT课件
代码实现
2024/2/2
详细讲解案例的代码实现过程,包括 算法设计、数据结构选择、函数编写
等。
案例分析
分析案例涉及的知识点、难点及解决 方案,引导学生深入理解并掌握相关 知识。
结果展示与讨论 展示案例运行结果,并引导学生进行 讨论,分析程序优缺点及改进方向。
31
课程设计或项目实践指导
2024/2/2
2024/2/2
27
程序设计实践案例分
06
析
2024/2/2
28
程序设计风格规范讲解
命名规范
变量、函数、文件等命名需清晰明了,遵循一定 规则,便于代码阅读和维护。
缩进与对齐
采用统一的缩进和对齐方式,使代码结构清晰, 易于阅读。
ABCD
2024/2/2
注释规范
重要代码段前需添加注释,解释代码功能、思路 及实现方法等,提高代码可读性。
2024/2/2
scatter3函数
用于绘制三维散点图,可自定义点的大小、 颜色等。
surf函数
用于绘制三维曲面图,可自定义网格线、颜 色等。
20
图像处理基本功能展示
imread函数
用于读取图像文件,支持多种格式。
imshow函数
用于显示图像,可自定义显示区域、 颜色映射等。
2024/2/2
imwrite函数
件执行不同的代码块。
循环语句
02
Matlab提供了for循环和while循环两种循环结构,用于重复执
行某段代码。
其他流程控制语句
03
Matlab还支持break、continue、return等流程控制语句,用
于在特定条件下控制程序的执行流程。
MatlabPPT课件
析、可视化等。
发展历程
02
从1980年代初期推出至今,不断更新迭代,增加功能和性能。
影响力
03
广泛应用于科研、教育、工程等领域,成为科学计算和工程分
析的重要工具。
Matlab应用领域与优势
应用领域
信号处理、图像处理、控制系统、通 信系统、金融建模等。
优势特点
高效的数值计算能力,丰富的函数库 和工具箱,强大的可视化功能,支持 多种编程范式。
数字通信系统
数字通信系统传输数字信号,包括基带传输和频带 传输。数字通信具有抗干扰能力强、易于加密和集 成化等优点。
通信系统性能指标
包括有效性、可靠性和经济性等指标,用于 评价通信系统的性能优劣。
Matlab在信号处理中的应用
信号生成与可视化
信号分析与处理
通信系统建模与仿真
Matlab与其他软件接口
三维图形视角与光照控制
view、camlight等函数用于调整三 维图形的视角和光照效果。
三维图形标注与色彩控制
使用xlabel、ylabel、zlabel等函数 添加坐标轴标签,通过colormap等 函数设置色彩映射。
图像处理基础操作
图像读取与显示
imread、imshow等函数用于读 取和显示图像文件。
控制系统的分类
根据控制信号的性质可分为模拟 控制系统和数字控制系统;根据 系统结构可分为开环控制系统和 闭环控制系统。
传递函数模型建立与转换
传递函数的定义
描述线性定常系统动态特性的数 学模型,表示系统输出量与输入 量之间关系的函数。
传递函数的建立
通过系统微分方程或差分方程, 消去中间变量,得到描述系统输 入输出关系的传递函数。
最新matlab 可视化绘图 讲义PPT课件
30
采用hold函数对图形进行比较显示
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 plot(t,y2); plot(t,y3);
7
举例
例题 例如:在[0,2]内作出正弦函数的图形。
x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,'r:*'); title('sin(x)'); xlabel('x'); ylabel('y'); grid on;
8
图形窗口
图形窗口是个独立的窗口, 系统自动将图形绘制在图形窗口上。
11
图形窗口的控制
图形窗口的控制 get(n):获得第n个图形窗口的有关属性。 set(n):设置第n个图形窗口的有关属性。
gcf:获得当前当前窗口的句柄。 gca:获得当前窗口中当前axis的句柄。
12
图形窗口的控制
举例 x=0:0.1:10; y=sin(x); h=figure(1); h2=plot(x,y); get(h); set(h, 'visible', 'off'); set(gcf,'visible', 'on'); set(h2, 'LineStyle’, '--'); set(h2, 'Marker', 'p')
matlab图形与可视化.ppt
2.2 图形修饰与控制
键入t=0:.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y) xlabel('t(deg)') ylabel('magnitude(V)') title('this is an example 0 \leftarrow 2\pi') %use ‘Text Properties’ to search (3.14,sin(3.14),'\leftarrow this is zero for \pi') grid 可得
2、命令 axis 控制字符串 可以根据控制字符串的功能控制图形。 例如 axis square 命令可将图形设置为正方形。控制字符串的功能 详见教材79页表2-4。
2.2 图形修饰与控制
• 坐标刻度标示
命令:set(gca,’xtick’,标示向量) set(gca,’ytick’,标示向量) 按照标示向量设置的x,y轴的刻度
2.1 二维绘图的plot命令
可以看出,在一个窗口绘制多条曲线时,MATLAB会自动用不 同颜色将图形显示出来。此外, MATLAB还提供了plotyy()函数来绘 制曲线。不同的是该函数绘制出来的曲线坐标轴两边均有标注,此 函数允许两条幅值相差悬殊的曲线在同一幅图上绘制出来,而不影 响观察效果。该函数的调用格式为plotyy(t,y1,t1,y2)。例如键入
2.2 图形修饰与控制
• 文字标示
有关图形的标题和轴线标注等的指令有: title(‘字符串’)——图形标题 xlable (‘字符串’) ——x轴标注 ylable(‘字符串’)——y轴标注 text(x,y,’字符串’)——在坐标(x,y)处标注说明文字 gtext(‘字符串’)——用鼠标在特定处标注说明文字
Matlab第五章-数据和函数的可视化资料PPT课件
-
13
离散函数和连续函数的可视化
【例5.1-2】用图形表示连续函数 ysin t)s(in 9t)(。
t1=(0:11)/11*pi;
%12个采样点偏少
t2=(0:400)/400*pi; %401个采样点密集
t3=(0:50)/50*pi;
%50个采样点已够
y1=sin(t1).*sin(9*t1);
❖ >> f=[4 7 -5 3] ❖ f= ❖ 4 7 -5 3 ❖ >> g=[7 -2 1] ❖ g= ❖ 7 -2 1 ❖ >> p=conv(f,g) ❖ p= ❖ 28 41 -45 38 -11 3 ❖ >> help roots ❖ ROOTS Find polynomial roots. ❖ ROOTS(C) computes the roots of the polynomial whose coefficients ❖ are the elements of the vector C. If C has N+1 components, ❖ the polynomial is C(1)*X^N + ... + C(N)*X + C(N+1). ❖ See also POLY, RESIDUE, FZERO. ❖ Overloaded methods ❖ help gf/roots.m ❖ help localpoly/roots.m
至于离散函数可视化的步骤是:先根据离散函数特征选定一组自 变量 x[x1,x2, ,xN]T ;再根据所给离散函数 yn f(xn)算得相应 的 y[y1,y2, ,yN],T然后在平面上几何地表现这组向量对 (x, y)。
MATLAB的可视化功能PPT课件
4.1 绘制二维图形
4.2 绘制三维图形
4.3 符号函数图形的绘制
4.4 图形用户界面
2021/7/23
1
4.1 绘制二维图形
4.1.1 基本绘图命令
4.1.2 多个图形绘制的方法
4.1.3 曲线的线型、颜色和数据点形
4.1.4 设置坐标轴和文字标注
4.1.5 特殊坐标二维图形
plot(x,y,’s’)
说明:x为横坐标矩阵,y为纵坐标矩阵, s为类型说明字符串参数;s字符串可以是 线型、颜色和数据点形3种类型的符号之 一,也可以是3种类型符号的组合。
4.1.6 特殊二维图形
2021/7/23
2
第4章 MATLAB的可视化功 能
4.1 绘制二维图形
4.1.1 基本绘图命令
plot命令是MATLAB中最简单而且使用最广泛的
一个绘图命令,用来绘制二维曲线。该命令将各个
数据点用直线连接来绘制图形。MATLAB的其它 二维绘图命令中的绝大多数是以plot为基础构造的。 plot命令打开一个默认的图形窗口,如果已经存在 一个图形窗口,plot命令将刷新当前窗口的图形。
2021/7/23
7
2021/7/23
8
(4).用plot(x,y)命令绘制混合式曲线
如果x是向量,而y是矩阵,则x的长度与矩阵y的 行数或列数必须相等,如果x的长度与y的行数相等, 则向量x与矩阵y的每列向量对应一条曲线;如果x的 长度与y的列数相等,向量x与矩阵y的每行向量对应 一条曲线;如果y是方阵,则x和y的行数、列数都相 等,将向量x与矩阵y的每列向量画一条曲线。
如果x是矩阵,而y是向量,则y的长度必须等于x 的行数或列数,绘制方法与前一种相似。
matlab可视化绘图讲义共91页文档
二维图形
例题 在同一坐标系上画出正弦和余弦曲线。 x=0:pi/10:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2);
线的颜色、线型及标示符号。 plot(x1, y1, s1,x2, y2,s2,…) 开关格式,多条曲线绘图
15
二维图形
plot(x) 当x为一向量时,以x元素的值为纵坐标,x的序 号为横坐标值绘制曲线。
当x为一m×n的实数矩阵时,以其序号为横坐标, 按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线。最 终绘制出n条曲线。
8
举例
例题 例如:在[0,2]内作出正弦函数的图形。
x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,'r:*'); title('sin(x)'); xlabel('x'); ylabel('y'); grid on;
9
图形窗口
图形窗口是个独立的窗口, 系统自动将图形绘制在图形窗口上。
19
二维图形
plot(x1,y1,x2,y2,…) 在同一坐标系上绘制曲线(x1,y1),曲线(x2,y2), …, 等多条曲线。
20
二维图形
例题 x1=[1 2 3 4]; y1=[9 1 2 3]; x2=[1 2 5 5]; y2=[1 2 3 4]; plot(x1,y1,x2,y2)
4
准备绘图数据
方法主要有: (1)编制后缀为.txt的文本文件,使用load命令
调入数据。 (2)系通过用户自编函数得到绘图数据。 (3)通过MATLAB统函数得到绘图数据。 (4)根据鼠标在屏幕上的位置,使用命令ginput
获得相应数据。 (5)在命令窗口或自编函数相应位置,直接输入
matlab数据和函数的可视化教学课件PPT
例:文字标注例题 >> x=linspace(-5,5,100); >> y1=100*sin(x); >> y2=x.^4-22*x.^2-6*x+10; >> plot(x,y1,x,y2); >> title('文字标注例题') >> xlabel('x的取值范围'); >> ylabel('y的值'); >> legend('sinx','x^4-22x^2-6x+10');
2. 数据点形
符号 . o x + * s d 含义 实心黑点 空心圆圈 叉字符 十字符 星号 正方形 菱形符
9
符号 v ^ < > p h
含义 朝下三角形 朝上三角形 朝左三角形 朝右三角形 五角星 六角形
例:用不同的颜色和线型绘制曲线。 >> x=0:0.1:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> plot(x,y1,‘b-.’,x,y2,‘gh’)(绿色六角形)
2.8
6
3
(3)如果x为一复数向量,plot(x)等价plot(real(x), imag(x))。 >> a=[1+2i 4+3i 2+6i;2+3i 3+8i 2.3+3i]; (3,8) 8 >> plot(a)
7
6
(2,6)
5
4
(2,3)
3
(2.3,3) (4,3)
(1,2)
第五讲 MATLAB的数据可视化
第五讲 MATLAB的数据可视化MATLAB的数据可视化几乎能满足一般实际工程、科学计算中所有图形需要。
Matlab可使用户计算所得的数据根据其不同情况转化成相应的图形。
可以选择直角坐标、极坐标等不同的坐标系;可以表现出平面曲线、空间曲线,绘制直方图、向量图、柱状图及空间网面图、空间表现图。
当初步完成计算结果的可视化后,Matlab还可对图形作进一步加工,如初级操作,如标注、添色、变换视角;中级操作,如控制色图、取局部视图、切片图;高级操作,如动画、句柄等。
2 二维图形2.1基本的绘图函数plot2.1.1向量式plot(v)v=[1,2,2,1,4];plot(v)t=0:pi/100:2*pi;x=cos(t);y=sin(t);A=[1,2,3,4;5,6,7,8;9,10,11,12;13,14,15,16];若X,Y为同维向量若X为向量,Y有一维与X等维的矩阵X=0:pi/100:2*pi;X=X';Y=[sin(X),cos(X),cos(X+0.5)];plot(X,Y)t1=0:pi/100:2*pi;y1=cos(t1);t2=0:pi/100:4*pi;y2=sin(t2);plot(X1,Y1,S1,X2,Y2,S2,…)y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'+r:',t,y2,'og--')2.32.3.1函数简介bar 生成数据的bar图形compass 生成复数的平面向量图形errorbar 生成误差的bar图形feather 生成沿x-轴分布的复数向量图hist 生成向量的统计直方图polar 生成极坐标上的函数图形quiver 生成向量的梯度场或向量场rose 生成幅角的统计直方图stairs 与bar的作用相同,但无区间间隔线段fill 生成多边型区域并进行着色填充fplot 生成数学函数的函数图形semilogx 生成x为对数坐标,y为线性坐标图形semilogy 生成y为对数坐标,x为线性坐标图形loglog 生成双对数坐标图形plotyy 生成左右两侧带y轴的图形2.3.2极坐标图形t=0:0.01:2*pi;fplot('cos(tan(pi*x))',[-0.4,1.4])2.3.4 隐函数绘制f(x,y)=0ezplot(隐函数表达式)ezplot('x^2*sin(x+y^2)+y^2*exp(x+y)+5*cos(x^2+y)')3三维图形3.1三维函数简介plot3 3维曲线contour,contour3 等高线图mesh,meshc,meshz 网格图surf,surfc,surfl 着色图fill3 3维多边型填充图3.2 三维线型图形plot3(X1,Y1,Z1,S1,X2,Y2,Z2,S2,…)3.33.3.1平面网格点的生成[X,Y]=meshgrid(x,y)生成x-y平面上小矩形顶点坐标值的矩阵3.3.2计算所有网格点处的函数值3.3.3生成网格曲面meshx=-8:0.5:8;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(Z)一般形式为mesh(X,Y,Z,C)C称为颜色矩阵,网格曲面的网格线的颜色由C值根据当前的色谱来着色mesh(Z)mesh(X,Y,Z)x=-4:4;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;mesh(X,Y,Z)meshz(Z) 带垂帘线的网格图 Z=peaks(30); meshc(Z)meshz(Z)3.4三维着色图surfsurf 的曲面生成过程与mesh 是类似的,所不同的是mesh 仅对网格线进行着色,surf 是对网格片进行着色,而网格线用黑色标出.surf(Z,C) surf(X,Y,Z,C) surf(x,y,Z,C) x=-1.5:0.3:1.5;y=-1:0.2:1; [X,Y]=meshgrid(x,y);Z=sqrt(4-X.^2/9-Y.^2/4);surfl(X,Y,Z) 带光照效果的着色图着色方式:shading faceted 缺省着色模式,网格线为黑色shading flat 与faceted 模式类似,只是网格线也分块着色shading interp 网格块区域内部像素的颜色由该4个顶点的颜色值做双线性插值 surfl(peaks(200)),shading interp;3.5等高线图形contourcontour(Z) contour(Z,n) contour(Z,v) contour(X,Y,Z,n) contour(X,Y,Z,v) contour(x,y,Z,n) contour(x,y,Z,v)C=contourc(X,Y,Z,n) C=contourc(X,Y,Z,v) 生成等高线的x-y 坐标数据 clabel(C) clabel(C) 等高线加高度标识 其中n 是绘制等高线的数目,可缺省v 是在向量v 指定的值上绘制等高线,可缺省 Z=peaks(40); contour(Z,6)C=contourc(Z,6); clabel(C)三维等高线contour3contour3(peaks(40),6)44.1定义在面上的三维函数[X,Y,Z]=sphere(30);T=abs(Z); %假设地球的气温函数surf(X,Y,Z,T))(222z y x xe v ++-=4.2作切片图slicev=f(x,y,z)[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z) slice(X,Y,Z,V,xi,yi,zi)函数的四维表现x=-2:0.1:2;y=-2:0.25:2;z=-2:0.25:2; [X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z); V=X.*exp(-X.^2-Y.^2-Z.^2); xi=[-0.7,0.7];yi=0.5;zi=-0.5;slice(X,Y,Z,V,xi,yi,zi)xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z');hold on colorbar('horiz')view([-30,45])5图形的标注5.1 图名和坐标轴的标注title('string')xlable('string') ylabel('string') zlabel('string')legend('string1','string2',…)5.2 所画图形的文字说明text(x,y,z,'string')gtext('string')5.3分格线grid ongrid offgridx=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'b:',x,z,'k-')xlabel('varible x'),ylabel('function y and z'), title('sin and cos curves')grid ontext(3.3,0.1,'sin(x)')text(5.1,0.3,'cosx')66.1 图形的窗口创建和控制figure figure(n) clf6.2 子图形的创建和控制subplot(m,n,p)t=0:0.1:2*pi;x=sin(t);subplot(2,2,1)plot(t,x)subplot(2,2,2)polar(t,x)subplot(2,2,3)6.3hold on hold off hold6.4坐标轴的控制axis([xmin,xmin,ymin,ymax,zmim,zmax])axis('auto') 返回坐标轴的缺省状态(自动刻度)axis(axis) 保持刻度范围不变axis('ij') 以"矩阵(ij)"坐标轴表现图形axis('xy') 以缺省的笛卡尔坐标系表现图形axis('off') 使坐标系消隐axis('on') 使坐标系显现axis('equal') 使坐标系轴刻度增量相同axis('suare') 使坐标系轴长度相同axis('normal') 关闭axis('equal') 和axis('suare')[x,y,z]=peaks(20);subplot(1,2,1);mesh(z);axis('ij');title('矩阵坐标');xlabel('J轴');ylabel('I轴');subplot(1,2,2);mesh(z);axis('xy');title('笛卡尔坐标');xlabel('X轴');ylabel('Y轴');6.5视角的控制观察函数view(az,el)二维观察的缺省值为:az=0,el=90三维观察的缺省值为:az=-37.5,el=30Z=peaks(40);subplot(1,2,1);mesh(Z),view(-37.5,30)subplot(1,2,2);mesh(Z),view(-90,0)7色彩的控制和表现7.1 颜色的表示法用一个长度为3的实数向量表示色谱:由RGB值组成的m x 3维数值矩阵,每个MATLAB图形窗口关联一个色谱矩阵,即该图形窗口中图形对象可使用的颜色伪色谱:相对于图象来说非图象真实颜色的任何一个色谱调色板:图象的特定色谱,在该色谱下,图象颜色被真实地表现出来7.3系统色谱(色图函数)MATLAB缺省着色方式是通过线性变换的方式将颜色矩阵的数值元素映射到色谱矩阵的行索引号,以该行的RGB颜色值所决定的颜色对颜色矩阵元素对应的图形位置进行着色7.5基本操作colormap(MAP) 将当前图形的色谱设为 MAPcolormap(pink)color([110])rgbplot(MAP) 把色谱矩阵中的三列数分别用红、绿、蓝三种颜色画出来pcolor 绘伪彩色图,图形使用的色彩用于表示数据的大小,而不是自然的色彩colorbar 在图形窗口中增加水平或垂直的颜色标尺以显示当前所采用的色谱colorbar('vert')colorbar('horiz')Z=peaks(40);colormap(hot)mesh(Z)colorbar('horiz')8 图形的输出(尽量保持原图形的信息)8.1 打印输出8.2 文件保存 file save as…选文件格式(上面主要是以“命令”方式讲解,其实许多命令都可以在figure窗口完成)9 补充* 前面对图形的控制都是通过命令来完成的,其实可以通过Menu+Toolbar+Mouse来完成更方便。
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MATLAB使用plotyy命令可以实现在同一 图形中使用左、右双纵轴来绘制曲线。其 调用格式为:
plotyy(x1,y1,x2,y2) 以左、右不同纵轴 绘制两条曲线
说明:左纵轴用于(x1,y1)数据,右纵轴用 (x2,y2)数据来绘制两条曲线。坐标轴的范 围、刻度都自动产生。
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(2).同一窗口多个子图
subplot命令可将一个图形窗口划分为多个区域, 每个区域一幅子图。其调用格式为:
subplot(m,n,k):使幅子图中的第k幅成为
当
前图。
说明:将图形窗口划分为m×n幅子图,k是当
前子图的编号,“,”可以省略。子图的序号
编排原则是:左上方为第1幅,先向右后向下依
.
点
d
菱形
o
圆圈
h 六角形
*
星号
p
五角星
x
叉号
v
下三角
s 正方形 ^ 上三角
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控制符 > < +
数据点形 右三角 左三角
加号
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在plot命令中可以使用上面三个表中的符 号组成的字符串来控制所画线的线型、颜 色和数据点型。其调用格式如下:
plot(x,y,’s’)
说明:x为横坐标矩阵,y为纵坐标矩阵, s为类型说明字符串参数;s字符串可以是 线型、颜色和数据点形3种类型的符号之 一,也可以是3种类型符号的组合。
4.1.6 特殊二维图形
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第4章 MATLAB的可视化功 能
4.1 绘制二维图形
4.1.1 基本绘图命令
plot命令是MATLAB中最简单而且使用最广泛的
一个绘图命令,用来绘制二维曲线。该命令将各个
数据点用直线连接来绘制图形。MATLAB的其它 二维绘图命令中的绝大多数是以plot为基础构造的。 plot命令打开一个默认的图形窗口,如果已经存在 一个图形窗口,plot命令将刷新当前窗口的图形。
(6). 用plot(x1,y1,x2,y2,…)命令绘制多条曲线
plot命令还可以同时绘制多条曲线,用多个 矩阵对为参数,MATLAB自动以不同的颜 色绘制不同曲线。每一对矩阵(xi ,yi)均 按照前面的方式解释,不同的矩阵对之间, 其维数可以不同。
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4.1.2 多个图形绘制的方法
次排列,子图彼此之间独立。
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如果在使用绘图命令之后,想清除图形窗口画其他 图形,应使用“clf”命令清图形窗。该命令的执行 结果是原图形窗口还在,但窗口中的图形被清除了。
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(3).同一窗口多次叠绘
为了在一个坐标系中增加新的图形对象,可以用
“hold”命令来保留原图形对象。其调用格式为:
hold on 使当前坐标系和图形保留
hold off 使当前坐标系和图形不保留
hold
在以上两个命令间切换
说明:在设置了“hold on”后,如果画多个图
形对象,则在生成新的图形时保留当前坐标系中
存在的图形对象,MATLAB会根据新图形的大
小,重新改变坐标系的比例。
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(4).双纵坐标图
第4章 MATLAB的可视化功 能
4.1 绘制二维图形
4.2 绘制三维图形
4.3 符号函数图形的绘制
4.4 图形用户界面
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4.1 绘制二维图形
4.1.1 基本绘图命令
4.1.2 多个图形绘制的方法
4.1.3 曲线的线型、颜色和数据点形
4.1.4 设置坐标轴和文字标注
4.1.5 特殊坐标二维图形
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(4).用plot(x,y)命令绘制混合式曲线
如果x是向量,而y是矩阵,则x的长度与矩阵y的 行数或列数必须相等,如果x的长度与y的行数相等, 则向量x与矩阵y的每列向量对应一条曲线;如果x的 长度与y的列数相等,向量x与矩阵y的每行向量对应 一条曲线;如果y是方阵,则x和y的行数、列数都相 等,将向量x与矩阵y的每列向量画一条曲线。
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(2).用plot(x,y)命令绘制向量x和y的曲线
当参数x和y都是长度为n的向量时,x,y的长度必 须相等,用plot(x,y)命令绘制纵坐标为向量y, 横坐标为向量x的曲线。
(3).用plot(x)命令绘制矩阵x的曲线
当x是一个m×n的矩阵,plot(x)命令为矩阵的 每列画出一条线,共n条曲线,各曲线自动用不 同颜色表示;每条线的横坐标为向量1:m,m是 矩阵的行数,绘制方法与向量相同。
(1).指定图形窗口
使用figure语句可以同时打开多个图 形窗口,其调用格式为:
figure(n):产生新图形窗口。
说明:如果该窗口不存在,则产生新
图形窗口并设置为当前图形窗口,该
窗口名为“Figure No.n”,而不关闭
其他窗口。
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自动出现第一个窗口 在第二个窗口绘图 在第三个窗口绘图
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plot 命令的基本调用格式
plot(x): 绘制以x为纵坐标的二维曲线。 plot(x,y):绘制以x为横坐标、y为纵坐标的
二维曲线。
说明:x和y可以是向量或矩阵
(1).用plot(x)命令绘制x向量曲线
当x是长度为n的数值向量,则坐标系的纵坐标 为向量x,横坐标为MATLAB系统根据x向量的 元素序号自动生成从1开始的向量。
如果x是矩阵,而y是向量,则y的长度必须等于x 的行数或列数,绘制方法与前一种相似。
如果x和y都是矩阵,则大小必须相同,矩阵x的每 列和y的每列画一条曲线。
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(5).用plot(z)命令绘制复向量曲线
plot(z)中的参数z为复向量时,plot(z)和 plot(real(z),imag(z))是等效的,以实部 为横坐标,虚部为纵坐标。
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4.1.3 曲线的线型、颜色和数据点形
表4-1 颜色控制符
控制符 b c g k
颜色 蓝色 青色 绿色 黑色
控制符 m r w y
颜色 紫色 红色 白色 黄色
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表4-2 线型控制符
控制符 -.
线 型 控制符
实线(默认) :
点划线
--
线型 点连线
虚线
表4-3 数据点形控制符
控制符 数据点形 控制符 数据点形
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表明图形的横纵坐标为t,x,曲线 颜色为黑色,线型为点连线,数 据点用圆圈标出。
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4.1.4 设置坐标轴和文字标注