MATLAB 图形和动画编程

MATLAB 学习笔记图形与动画编程（一）

GUI——Graphical User Interfaces 图形用户界面

实现一个GUI的过程包括两个基本任务：一个是GUI的组建布局；一个是GUI组件编程。

在matlab中，GUIDE是一个组建布局工具箱，能够生成用户所需要的组件资源和并保存在一个FIG文件中。

可以这样说，matlab图形界面程序的核心就是句柄图形的应用。句柄图形是一组底层图形函数的名称，这些函数用来在matlab中生成图形，他提供了对图形的高级控制，其基本思想是，matlab 中每一个可是部分就是一个对象，每个对象都有一个相应的唯一标示符，即句柄。

MATLAB的二维制图

二维图形的基本绘图命令

Matlab提供了两种级别的二维图形基本绘图命令：

高级绘图命令plot；低级绘图命令line；

plot函数常见语法格式：

1.plot（Y）

2.plot（X,Y）

3.plot（X1，Y1，X2，Y2，...Xn，Yn）

上述命令可以指定线型、颜色、数据点标记类型等属性

需要注意的是，当指定了数据点标记类型，但不指定线型的时候，则表示只标记数据点，而不进行连线绘图。

line函数常见语法格式：

line（X,Y）将各数据点用线段顺次连接起来，从而绘制一条折线

line（X,Y）中的X,Y可以是一组相关的变量，这样就画出一条折线，如果是不变的点，则line 函数画出的是直线

如：

%plot line 应用

x=0:pi/20:2*pi;

y1=sin(x);

y2=sin(x+pi/2);

plot(x,y1,'r:',x,y2,'+')

line([0,7],[0.5,0.5])

line([0,7],[-0.5,-0.5])

legend('y1','y2')

xlabel('x')

ylabel('y')

二维图形的修改

坐标轴的调整：axis函数

1.调整坐标轴的范围

axis（[xmin xmax ymin ymax]）

2.调整坐标轴的状态

axis(str)

此函数的功能是将坐标轴的状态设定为字符串参数str所指定的状态。

参数str是由一对单引号所引起来的字符串（也可以省略这对单引号），它表明了将坐标轴调整为哪一种状态。

常用的字符串命令有：

axis xy 使用笛卡尔坐标系

axis ij 使用matrix坐标系

axis square 将当前图形设置为正方形图形

axis eaual 将x，y坐标轴的单位刻度设为相等

axis normal 关闭Axis square和Axis eaual命令

axis off/on 关闭/打开网格线

3.保存坐标轴的范围

variable=axis 变量variable保存一个向量值，这个向量能够以axis的形式应用于设定坐标轴的范围大小

4.保存坐标轴的状态

[s1,s2,s3]=axis(‘state’)

S1:是否自动设定坐标轴的范围

S2:是否关闭坐标轴

S3:所使用的坐标轴种类

添加或取消网格线：

grid on

grid off

坐标轴的名称：

xlabel

ylabel

图形标题：

title

文字在图形中的显示：

1.用坐标轴确定文字位置

text(x,y,string,option)

option为坐标单位决定参数，如果不给出该选项参数，则（x，y）坐标的单位和图中的单位一致，如果该参数取为‘sc’则表示规范化窗口的相对坐标，其变化范围为0~1，即窗口的左下角为（0,0），右上角为（1,1）

2.用鼠标确定文字位置

gtext是交互式文本框标注函数

》gtext（‘string’）可以在鼠标单击的为位置标注一个单行文本框

》gtext（{‘string1’，‘string2’，...}）可以在鼠标单击的位置标注一个多行文本框

》gtext（{‘string1’；‘string2’；...}）可以通过多次鼠标单击标注多个文本框

图形的图例和颜色条：

》legend(‘string1’,’string2’,...)

添加图例，并设置各组数据的图例文字为对应位置string的字符串

》legend(‘off’) 清除图例

》legend(‘hide’) 隐藏图例

》legend(‘show’) 显示图例

》colorbar 添加颜色条

函数绘图：

自适应采样绘图函数

》fplot(fname,lims,tol,选项)

其中，fname是函数名，以字符串形式出现；lims是x，y的取值范围；tol是相对允许误差，系统默认值为2e-3；选型定义与plot函数相同。

隐函数绘图：

对于f=f(x) ：

》ezplot(f) 默认区间-2*pi~2*pi

》ezplot(f,[a,b])

对于f=f(x,y) ：

》ezplot(f)

》ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])

对于参数方程x=x(t)和y=y(t) ：

》ezplot(x,y)

》ezplot(x,y,[tmin,tmax])

双Y轴绘图应用

》plotyy(X1,Y1,X2,Y2)

绘制Y1对应于X1并具有Y轴标识在左边的图形与绘制Y2对应于X2并具有Y轴标识在右边的图形

》plotyy(X1,Y1,X2,Y2,fun)

其中fun为matlab中的绘图函数，用户必须使用@或单引号去指定每个绘图方式

》[AX,H1,H2]=plotyy(...)

返回建立于AX的两个坐标轴的句柄值和两条曲线的句柄值H1和H2。其中AX（1）是左方的坐标轴，AX（2）是右方的坐标轴，因此通过这两个值就可以设置滚动条等操作

填充图形的绘制

》fill(X1,Y1)

根据X1和Y1的元素绘制图案填充图，X1和Y1必须长度相同

多坐标系绘图与图形窗口分割

图形的叠印：

单独使用hold可以切换当前绘图叠加模式，将当前绘图窗口的叠加模式从on改为off或者从off