实验五 数据和函数的可视化1

实验五 数据和函数的可视化

一、实验目的

1．掌握二维曲线和图形的绘制指令； 2．掌握坐标控制和图形标识方法； 3．掌握三维曲线和曲面的绘制指令。

二、实验任务

1． 已知椭圆的长、短轴4=a ，2=b ，用“小红点”画如图1所示的椭圆⎩⎨

⎧==t

b y t

a x sin cos ，

在图中标出横纵轴坐标。

提示：生成参量t （适当间隔的一维数组，范围为[0,2π]）；

设置点的大小；

运用axis equal 、axis （设置坐标轴范围：x 轴[-4,4]、y 轴[-π,π]）、xlabel 、ylabel 。

图 1

2． 根据表达式θρcos 1-=绘制如图2所示的心脏线，并标出图题“ρ=1-cosθ”。

提示：采用极坐标绘线指令polar ，具体调用方法可利用help polar 查看；

利用title 指令。

图 2

3． A,B,C 三个城市上半年每个月的国民生产总值见表1。试画出如图3所示的三城市上半

年每月生产总值的累计直方图，并在图内左上角标注图例。 提示：使用指令bar ，画累计直方图用到参数'stacked'； 运用色图设置指令colormap 将色图设为冷色'cool'；

运用legend 指令，在左上角标注图示利用'Location','NorthWest'。

图 3

4． 用绿实线绘制)sin(t x =，)cos(t y =，t z =的三维曲线，曲线如图4所示。 提示：使用plot3指令，自变量范围()π40，。

图 4

5． 在区域]3,3[,-∈y x ，绘制2

24y x xe

z --=的如图5所示的三维透视网格曲面。

提示： meshgrid 生成网格点矩阵，mesh 指令画网格图；

色图设置为jet ；

hidden off/on （透视/消隐被叠压的图形，新书P228），分别练习查看效果图。

图 5

6. 在图形窗f i g u r e 2中用蓝色虚划线画出如图6所示的衰减振荡曲线

0.7cos4t y e t -=，要求t 的取值范围是[0,4]π，自变量的采样间隔为0.1，曲线的宽度为

4。注意：按图6要求给图形加标题，在图形的左下角加图例，加横、纵坐标轴名，加坐标网络。

图6

7. 采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线

10.90.5sin(2)

y e t t π=-和

0.522cos(4)t y e t t π-=-，其中t 在(0,2)π之间。要求：y1曲线的颜色是绿色，线型

是点划线，y2曲线的颜色是红色，数据点形是空心圆圈，线型是虚点线。

8.（选作）在]4,4[,ππ-∈y x 区间里，根据表达式y

x y x z ++=

)

sin(，绘制如图7所示的曲

面，选择适当的视角显示，标注图题以及x 、y 、z 坐标轴。

提示：使用meshgrid 生成网格点矩阵，使用surf 指令画三维曲面图；

浓淡处理指令shading ，分别设置shading interp/flat/faceted 查看效果图(新书P211)； 运用视角设置指令view （可先不设置view ，生成图形，旋转图形界面，认为合适后记下方位角和俯视角，再写出view 指令）。

图 7

9. 练习书上例5.1-2，5.2-1，5.2-5，5.2-7（指令20），5.3-1和5.3-7。

三、本次实验报告要求

写出任务1-8的程序（任务8为选做）。