第四讲数据和函数的可视化

5
8 11 14
6
9 12 15
plot(X,Y),grid
3.2.1 plot的调用格式
16
14
12
10
8
6
4
0
2
4
6
8
10
12
3.2.1 plot的调用格式
（3) x为向量，y为矩阵且有一维与x等长——多条不同颜
色的曲线（x为共同的横坐标）
例：
t=(0:pi/50:2*pi)’; %101×1的列向量
2. 数据点形 . —实心黑点 ^—向上三角 v—向下三角 o—空心圆 x—叉号
+—十字符 <—向左三角 d—菱形 p—五角星
*—星号 >—向右三角 h—六角星 s—方块
3.2.3 坐标、刻度和分格线
2. 分格线和坐标框
grid
分格线切换（状态翻转）
grid on/off 画出/不画分格线
box
坐标形式切换（状态翻转）
-1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
选择题：运行以下命令：
>>x=[1 2 3;4 5 6];
>>y=x+x*i
>>plot(y)
则在图形窗口中绘制几条曲线？
A. 3 B. 2 C. 6
D. 4
选择题：
运行以下命令：
>>x=[1 2 3;4 5 6];
>>plot(x,x,x,2*x)
k=0.4:0.1:1;
%1×7的行向量
Z=cos(t)*k;
%101×7的矩阵
plot(Z,t)
%绘图
7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
3.2.1 plot的调用格式
3. plot(X1,Y1,’s1’,X2,Y2,’s2’,…)
位置由人工指定.
3.2.6获取二维图形数据的指令
ginput
[x,y]=ginput(n) 用鼠标从二维图形上获取n个点的数据坐 标(x,y)。
其他指令是把数据表现在图上，而ginput却是唯一能从 图上获取数据的指令。
该指令仅适用于二维图形。 n必须为正整数，它表示用户希望通过鼠标从图上获得
3.2.1 plot的调用格式
2. plot(x,y,’s’)（共4种）
（1)x,y为同长向量——一条曲线（x横，y纵）
（最基本格式）
t=0:pi/50:4*pi;
%产生1*201的自变量
y=exp(-t/3).*sin(3*t) %计算y值
plot(t,y,‘-r’)
%绘图
1
0.8
0.6
%计算格点上的函数值
surf(X,Y,Z);
hold on,colormap(hot) %设置当前图形窗的着色色图
colormap(CM) %设置当前图形窗的着色色图CM，见书上P206表格 注意：MATLAB每个图形窗只能有一个色图。
【例5.2-2】用图形表示连续调制波形y=sin(t)sin(9t)及其包 络线。（图5.2-2）P190
t=(0:pi/100:pi)‘; %长度为101的时间采样列向量
y1=sin(t)*[1,-1]; %包络线函数值，为101×2的矩阵
y2=sin(t).*sin(9*t); %长度为101的调制波列向量
第四讲数据和函数的可视化
第四讲 数据和函数的可视化
3.1 引导 3.2 二维曲线绘图 3.3 三维绘图的基本操作
3.1.1 离散数据和离散函数的可视化
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
2
4
6
8
10
12
3.1.2 连续函数的可视化
连续函数的可视化也必须建立在离散数据上 为表现连续性，常用的处理方法：
-1
0
1
2
3
子子 (4) 1
0.5
0.5
0
0
-0.5
-0.5
-1
0
1
2
3
-1
0
1
2
3
3.1.3 可视化的一般步骤
1. 数据准备 2. 选定图形窗及子图位置 3. 调用绘图指令 4. 设置轴的范围和坐标方格线 5. 图形注释 6. 着色、明暗、灯光、材质处理（三维图形）
3.2.1 plot的调用格式
纵坐标轴名
legend(‘s1’,’s2’,…) 线型、颜色、数据点的图例
text(x,y,’s’) 在图形(x,y)坐标处标注释
3.2.5 多次叠绘和多子图
1. 多次叠绘 在已经存在的图上再绘制一条或多条曲线 hold hold on 保持图形和坐标轴，准备绘制新曲线 hold off 取消叠绘
Y = sin(th)*sqrt(25-a.^2);%（101×9）的矩阵
plot(X,Y),axis(‘equal’), %使坐标轴等长刻度
xlabel(‘x’), ylabel(‘y’) %书写坐标名
title(‘A set of Ellipses’) %书写图名
3.2.1 plot的调用格式
box on/off 使当前坐标呈封闭式/开启式
缺省设置为不画分格线、封闭式
封闭式
开启式
3.2.4 图形标识
图形标识包括：图名（title）、坐标轴名 （label）、图形注释（text）和图例（legend）
它们的最简格式：
title(‘s’)
书写图名
xlabel(‘s’)
横坐标轴名
ylabel(‘s’)
则在图形窗口中绘制几条曲线？
A. 4 B. 6
C. 3
D. 5
3.2.1 plot的调用格式
采用模型

画一组椭圆
th = [0:pi/50:2*pi]'; %长度为101的列向量
a = [0.5:0.5:4.5];
%长度为9的行向量
X = cos(th)*a;
%（101×9）的矩阵
k=0.4:0.1:1;
%1×7的行向量
Z=cos(t)*k;
%101×7的矩阵
plot(t,Z)
%绘图
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
3.2.1 plot的调用格式
（4) x为矩阵，y为向量——多条不同颜色的曲线（y为共 同的纵坐标）
t=(0:pi/50:2*pi)’; %101×1的列向量
– 对区间进行更细的分割，计算更多的点 – 两点之间用直线连接，近似表现
注意：自变量的采样点数应足够多,如采样点数 不足不能真实地反映原函数。
3.1.2 连续函数的可视化
(P185, 例5.1-2)
用图形表示连续调制波形 ysin t)s(in 9t)(
t1=(0:11)/11*pi; %在0～pi之间取12个采样点 y1=sin(t1).*sin(9*t1); t2=(0:100)/100*pi;%在0～pi之间取101个采样点 y2=sin(t2).*sin(9*t2); subplot(2,2,1),plot(t1,y1,‘r.’),axis([0,pi
2.在同一图形窗口分别绘制y1=x,y2=x^2, y3=exp(-x)三条函数曲线， x的范围为[-2 6],要求给整个图形加上标题，给横坐标轴加上标注， 图的右上角标注三条曲线的图例，使用文字标注x=1点。
x=-2:0.1:6; y1=x; y2=x.^2; y3=exp(-x); plot(x,y1,x,y2,x,y3) title('三条函数曲线') xlabel('x') legend('y1=x','y2=x.^2','y3=exp(-x)') text(1,1,'x=1')
y
A set of Ellipses
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4
-6
-4
-2
0
2
4
6
x
3.2.2 曲线的颜色、线型和数据点形
1. 颜色和线型
b—蓝
g—绿
m—品红 y—黄
- —实线 :—虚线
r—红 k—黑 -.—点划线
c—青 w—白 -- —双划线
3.2.2 曲线的颜色、线型和数据点形
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
0
2
4
6
8
10
12
14
3.2.1 plot的调用格式
(2)x，y同维矩阵——x、y对应列元素为横、纵坐标（曲 线的条数等于矩阵的列数）
X=reshape(1:12,3,4)
X=
1
4
7 10
2
5
8 11
3
6
9 12
Y=reshape(4:15,3,4)
Y=
4
7 10 13
t3=pi*(0:9)/9;
%10个采样点自变量
y3=sin(t3).*sin(9*t3); %10个采样值
plot(t,y1,'r:',t,y2,'b',t3,y3,'bo')
axis([0,pi,-1,1])
3.2.1 plot的调用格式