Matlab第8章 图形处理

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3. 如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清 除当前图形，绘制新图形 4. 可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图； 可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口绘图 5. 可任意设定曲线颜色和线型 6. 可给图形加坐标网线和图形加注功能
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plot的常用格式 1) plot(x,y,’s’) —— 基本格式，绘制以x为横 坐标，y为纵坐标的二维曲线 2) plot(x1,y1,’s’, x2,y2,’s’) —— 多条曲线绘 图格式 ‘s’是绘图参数，将在后面介绍 x，y可以是向量或矩阵，根据x、y的类型 不同，可分以下几种情况。

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3、文字标注 title(s) 字符串s作为图形标题。 xlabel(s) 字符串s作为横坐标标注。 ylabel(s) 字符串s作为纵坐标标注。 legend(str1,str2 ,…) 在当前图上输出图例， 并用说明性字符串str1, str2等作为标注。 legend off 从当前图形中清除图例。 text(x,y,s) 在图形窗口的(x, y)坐标处标注 字符串s。坐标x和y按照与所绘制图形相同 的刻度给出。 23


clf 清除当前图形窗口
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3、同一窗口多次叠绘 在plot语句前可用hold命令保留原有图像。 hold on 使当前坐标系和图形保留 hold off 是当前坐标系和图形不保留（缺 省状态） hold 在以上两个命令中切换

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4.1.7 曲线的色彩、线型和数据点型

plot命令绘图时，可以设置参数‘s’，设定 曲线的线段类型、颜色和数据点形等，默 认值为b-.（蓝色实线实点标记)。 plot(x,y,’s’) plot(x1,y1,’s’, x2,y2,’s’)
符号 . * + o x s (square) d (diamond) p (pentagram) h (hexagram)
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s表示线型 类型 实线(默认) 点线 点划线 虚线
符号 : -. --
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除了基本用法外，plot函数还可以直接对曲 线的一些属性进行设置 plot(...,'PropertyName',PropertyValue,...) 常用属性主要有四个 LineWidth 曲线宽度，默认为0.5 MarkerEdgeColor 数据点边线的颜色， 默认和曲线颜色相同 MarkerFaceColor 数据点填充颜色，默 认无填充 MarkerSize 数据点大小，默认为6
• 例8-6 绘制三维曲线 z 10sin( y) cos( x)
•
x(t ) sin t 例8-7 绘制三维曲线 y (t ) cos t z (t ) sin t cos t
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8.3.2 三维网线图和曲面图
1、三维网线图 mesh —— 三维网线绘图函数 调用格式： mesh(x,y,z,c) —— x,y,z分别为三维空间 的坐标位置，c是指定各点用色的矩阵，省 略情况下c=z，按照高度不同用不同颜色。 mesh(z) —— z为n×m的矩阵，用元素下 标作为x、y轴自变量画图。
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3.5
3
2.5
2 3 2 2 1 0 0 1 3
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3、meshgrid meshgrid：网格坐标矩阵的生成函数。为了 绘制三维立体图形，我们把x方向划分为m份， y方向划分为n份，则把整个区域划分为mn 个栅格，然后根据各栅格点对应的取值，绘 制立体图形。
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[X,Y]＝meshgrid(x,y) 由向量x和y产生在x-y 平面的各网格点坐标矩阵（X,Y）。其中向量 x为1×m的行向量，向量y为1×n的行向量， 产生的网格点坐标矩阵（X,Y）的元素为坐标 对(X ij,Y ij),i=1,...,m,j=1,...,n。 例如 语句 x=[1 2 3 4]; y=[5 6 7]; [U,V]=meshgrid(x,y) 34 mesh(U,V,zeros(3,4))
y=-2:0.05:2;
[x,y]=meshgrid(x,y);
z=log(1+x.^2+2*y.^2);
surf(x,y,z) 例8-8 绘制 z
sin( y) cos( x) 的三维网格图。
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4、其他立体网线图和曲面图 meshc() 绘制网线图同时加等高线 meshz() 绘制网线图同时加基准平面 surfc() 绘制曲面图同时加登高线 surfl() 绘制带光照色彩效果的曲面图 例 [x,y,z]=peaks(60); figure(1); meshc(x,y,z) figure(2); meshz(x,y,z) figure(3); surfc(x,y,z) figure(4); surfl(x,y,z)
x=1:pi/100:4; y=2*exp(-0.5*x).*log(2*pi*x); plot(x,y)
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例 同时绘制曲线 y1 2e
0.5 x
sin(2 x)
* sin(x / 10)
y2 2e
x=0:pi/100:2*pi;
0.5 x
y1=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*sin(x/10); plot (x,y1,x,y2);
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2、三维曲面图 surf：三维曲面图的绘制函数为 surf(x,y,z,c)绘制三维曲面图，参数设置 与mesh命令相同 surf(z) 绘制三维曲面图
peaks(n) 生成n×n的一组随机测试点 例 z=peaks(50) surf(z)

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x=[0 1 2 3 0123 0123 0 1 2 3] y=[3 3 3 3 2222 1111 0 0 0 0] z=[4 4 4 4 2222 2222 4 4 4 4] surf(x,y,z)
8.1.3 绘图的一般步骤
步骤 1 内容
数据准备(x,y,z…)
指定图像窗口和子图位置(figure, subplot, hold)
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绘制曲线，设置曲线的线型、色彩、数据点型
设置坐标轴，标记网格线(axis, grid)
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图形注释(title, text, xlabel, ylabel, legend)
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例8-1 在区间 0 （1）绘制曲线
x 2 内， y 2sin(2 x) i3sin(3x)
。
（2）绘制 y 2sin(2 x) i3sin(3x) 的实部和虚部对应图形。
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例8-2 在闭区 x ，绘制曲线。
y lg( sin x )

例8-3 绘制函数y=sinxcos2x的图形。 例8-4 在同一坐标系中画出图像。

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二维图形的所有基本特性对三维图形全都适 用。例如
定义三维坐标轴大小
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax ])
grid on(off) 绘制三维网格
text(x,y,z,‘string’) 三维图形标注
子图和多窗口也可以用到三维图形中
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x t • 例8-5 绘制三维曲线 y(t ) sin t z (t ) cos t
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8.1.6 多个图形绘制的方法
1、指定图形窗口 figure(n) 创建和显示序号为n的图形窗口 例 x=0:0.01:2*pi; y1=sin(x);y2=cos(x); figure(1) plot(x,y1) figure(2) plot(x,y2)

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2、同一窗口多个子图 在plot语句前可用subplot划分子窗口。 subplot(m,n,k) 将图形窗口分割成m行n列, 并设置k所指定的子窗口为当前窗口。子窗口 按行由左至右，由上至下进行编号。缺省模 式，subplot设置图形窗口为单窗口模式，等 价于subplot (1,1,1)。


例 在区间0 x 2内，绘制曲线y=2sin(2x)
和y=3sin(3x)。
x=0:pi/100:2*pi; y1=2*sin(2*x);y2=3*sin(3*x); plot(x,y1,x,y2) %在同一个坐标系分别绘制 二维图形 title('Example.'); %给图形加上标题 xlabel('x'); %给x轴加标注 ylabel('y'); legend('3*sin(2*x)' ,'3*sin(3*x)' ); %在当前 图形上输出图例

y sin x ,y x ,y tgx
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8.3 三维图形的绘制
8.3.1 ―三维线图”命令plot3 plot3 —— 基本的三维线图绘制函数 调用格式： plot3(x,y,z,’s’) 绘制三维曲线，s是参数 plot3(x1,y1,z1,‘s1’, x2,y2,z2,‘s2’, …) 绘制多 条三维曲线
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8.2 图形注释
1、坐标轴的控制 可用坐标控制命令axis来控制坐标轴的特性。 表4.3列出了常用的坐标控制命令。 axis([xmin xmax ymin ymax])设定坐标系 统的最大和最小值。 axis auto 将当前图形的坐标系统恢复到自 动缺省状态。

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2、网格线 (1)grid命令显示网格线 grid on 显示网格线 grid off 不显示网格线(默认) grid 在以上两个命令间切换。 grid Minor 显示更细密的网格线
8.1.1 图形窗口简介 8.1.2 基本的绘图命令
函数名 plot plot3 loglog semilogx semilogy plotyy 功能描述 在x轴和y轴都按线性比例绘制二维图形 在x轴、y轴和z轴都按线性比例绘制三维图形 在x轴和y轴按对数比例绘制二维图形 x轴按对数比例，y轴按线性比例绘二维图形 y轴按对数比例，x轴按线性比例绘二维图形 3 绘制双y轴图形