Matlab绘图PPT
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xlabel(txt)
功能 将字符串txt的内容设置为图形的标题。
设置x轴的标注。
ylabel(txt)
zlabel(txt) text(x, y, txt)
设置y轴的标注。
添加对z坐标的文字说明（标注）。 在图形窗口的(x, y)处添加文字标注txt。坐 标x和y使用与所绘制图形相同的坐标系
gtext(txt)
0 t 8 [例2]: 绘制曲线 程序如下： t=linspace(0,8*pi,101); x=cos(t)+t.*sin(t); y=sin(t)-t.*cos(t); plot(x,y) x cost t sin t y sin t t cost
添加文字标注txt，位置在程序运行时由用户 通过单击鼠标左键给出。
legend(str1,s 添加图例，用说明性字符串str1, str2等作 tr2,…) 为标注。
legend off
从当前图形中清除图例。
[例]在区间[0，2*pi]内绘制曲线y=2sin(2x)和 y=3sin(3x)，并添加图形标注。 程序： x=0:pi/100:2*pi; y1=2*sin(2*x);y2=3*sin(3*x); plot(x,y1, 'r-',x,y2, 'b:'); title('2sin(2x) and 3sin(3x)') xlabel('x');ylabel('y'); legend('2sin(2x) ', '3sin(3x)')
点的标记符号
标记 实点标记（默认） 叉号标记 星号标记 菱形标记 向下的三角形标记 向右的三角形标记 六边形标记 符号 标记 . x * d v > h 圆圈标记 十字形标记 方块标记 符号 o + s
向上的三角形标记 ^ 向左的三角形标记 < 五角星标记 p
[例]: 用不同的颜色和线型在同一坐标系内绘制曲线 y=2e-0.5xsin(2πx) 及其包络线，并标记曲线和x轴 的交点（x的范围取[0,2*pi]）。 程序如下： x=(0:pi/100:2*pi)'; y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1]; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=0:0.5:6; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1, 'g--',x,y2, 'b-',x1,y3, 'ro');
[例3] 玫瑰线在极坐标系下的方程为 R cosn [0,2 ]
其中， n为正整数(n=2,3,…)。绘制玫瑰线。 程序如下： R=5; n=input('n=?') theta=linspace(0,2*pi,101); rho=R*cos(n*theta); x=rho.*cos(theta); y=rho.*sin(theta); plot(x,y)
如果想在某个字符后面加上一个上标，则可以在该字符后面跟一个^引导的字符串。 例如，e^{axt}对应的标注效果为 eaxt ，而 e^axt 对应的标注效果为 eaxt 。 类似地可以定义下标，下标是由_引导的，如 X_{12}对应的标注效果为 X12。
常用的LaTex字符
标记符 \alpha \beta 符号 α β 标记符 \phi \psi 符号 φ ψ 标记符 \leq \geq 符号 ≤ ≥
6.1.2 图形绘制的辅助操作
包括：图形标注、坐标控制、 屏幕控制、图形窗 口的分割、图形的保持等内容。
1. 图形标注
在绘制图形时，可以对图形加上一些说明，如图 形名称、坐标轴说明、图形某一部分的含义等， 这些操作称为添加图形标注，以使图形意义更加 明确，可读性更强。
常用的图形标注命令
命令格式 title(txt)
例如：绘制三个同心圆 t=[0:0.01:2*pi]';X=exp(i*t);Y=[X 2*X 3*X]; plot(Y) 3) 有多个输入参数，且都为向量 格式：plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) 功能：绘制n条曲线（第i条曲线以xi,yi为横坐标和 纵坐标） 例如：在同一坐标系中绘制三条幅值不同的正弦曲线 x=[0:pi/20:2*pi]; y=sin(x); plot(x,y,x,2*y,x,3*y)
[练习1]: 画出星形线
x 3 cos3 t y 3 sin3 t
t [0,2 ]
[练习2]:画出心形线（心形线的极坐标方程 为 1 cos ）
2. plot函数的其它使用方法
1）输入参数可以是矩阵 格式：plot(X,Y) 功能(1)若X和Y是同样大小的矩阵。设X和Y的列数是n
Байду номын сангаас
[练习]：在同一图形窗口中绘制 y=sin(x),y=sin(x+pi/2), y=cos(２*x+pi/2)在 [0,2*pi]范围内的图形。
•
•
2）只有一个输入参数 格式：plot(y) 功能:(1)当 y为实向量时，以（向量y）元素的序 号作为横坐标值，元素值为纵坐标值，绘制二维 曲线。这时，plot(y)相当于 plot(1:length(y),y) (2）当Y为实矩阵时，则以1:size(Y,1)为横坐标 值，以Y的各列为纵坐标值，绘制多条曲线（Y的 每一列对应一条曲线）。 (3）当Y为复矩阵时，则按列分别以元素的实部和 虚部为横、纵坐标绘制多条曲线（曲线的条数等 于Y的列数）。这时，plot(y)相当于 plot(real(y),imag(y))
[例] : 在同一座标系内，分别用不同颜色和线型绘 制曲线y1 = 0.2e−0.5xcos(4x)和 y2 = 1.5e−0.5x cos(x)。标记两曲线交叉点。 程序如下：
x=linspace(0,2*pi,2000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=1.5*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)<1e-2); %查找y1与y2相等点(近似相等)的下标 x1=x(k); %取y1与y2相等点的x坐标 y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求y1与y2值相等点的y坐标 plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'r*');
÷
х ≠ ∞ ∂ ← → ↑ ↓
\tau
τ
\Omega
Ω
\leftrightarrow
↔
[例] 分析以下程序 v=['-1'; '+1']; t=0:0.05:2*pi; plot(t,sin(t)) title('y=sin(x)') xlabel('time(0--2\pi)'); ylabel('value') text(pi/2,0.9,['\uparrowsin(\pi/2)=',v(2,:)]) text(pi*3/2,-0.9,['\downarrowsin(\pi*3/2)=',v(1,:)]) text(0,-0.6,['Date: ', date])
\gamma
\delta \epsilon \zeta \eta \theta \pi \rho \sigma
γ
δ ε ζ η θ π ρ σ
\omega
\Gamma \Delta \Theta \Lambda \Pi \Sigma \Phi \Psi
ω
Г Δ Θ Λ П Σ Φ Ψ
\div
\times \neq \infty \partial \leftarrow \rightarrow \uparrow \downarrow
上述函数中的说明文字，除使用标准的ASCII字符外，还可 使用LaTeX格式的控制字符（LaTeX是一种十分流行的数学 排版软件） ，这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符 号、公式等内容。在MATLAB支持的LaTeX字符串中，用\bf 、\it、\rm控制字符分别定义黑体、斜体和正体字符，受 LaTeX字符串控制部分要加大括号{}括起来。 例如: text（0.3,0.5,‘The useful {\bf MATLAB}’） 使得“MATLAB”一词黑体显示 text(0.3,0.5,'sin({\omega} t+{\beta})') 得到标注效果sin(t + )
在曲线上顺序取若干点，将这些点用折线段连起 来。当这些点足够密时，则折线段看上去就是光 滑的曲线。 用N表示所取的点数，将这N个点的x坐标、y坐标 分别存入向量x, y中，使得 (x(i),y(i))是曲线上第i个 点的坐标（i=1,2,…,N)，则用命令plot(x,y)就可以 把这N个点连起来，因而把这条曲线画出来。
第6章 Matlab绘图
本章主要内容
6.1 二维图形的绘制（包括：二维曲线的 绘制、特殊二维图形的绘制） 6.2 三维图形的绘制（包括：三维曲线、 三维曲面、特殊三维图形、色彩处理、视 点和光照） 6.3 四维表现图 6.4 图像的读写和动画处理
6.1. 二维图形的绘制
包括：二维曲线的绘制、特殊二维图形的 绘制 绘制二维曲线的基本方法：
常用的颜色
颜色 符号 颜色 符号
蓝 色 (Blue) b （默认） 青色(Cyan) c
绿色(Green) g
品 红 色m (Magenta) r 红色(Red)
黄色(Yellow) y
白色(White) w
黑色(blacK) k
常用的线型
线型 符号 实线（默认） -. 点划线 线型 虚线 点线 符号 -：
[练习]：在同一图形窗口中绘制 y=sin(x),y=sin(x+pi/2), y=cos(２*x+pi/2)在 [0,2*pi]范围内的图形。
3. 设置颜色、线型和点的绘制方式
在plot函数的输入参数中，还可以增加设置颜色、 线型和点的标记方式的选项。 格式：plot(y,style) 或 plot(x,y,style) 或 plot(x1,y1, style1,x2,y2,style2,…,xn,yn,stylen) 其中，style, style1,…,stylen是字符串，由控制颜 色、线型和点的标记方式的字符（或符号）组合 而成。例如，“b-.”表示蓝色点画线，“y:d”表示 黄色虚线并用菱形符标记数据点。
[练习]在0≤x≤2区间内，绘制曲线 y1 = e−0.5x和y2 = cos(4x)e−0.5x，并添加图 形标注。
程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=exp(-0.5*x); y2=exp(-0.5*x).*sin(2*x); plot(x,y1,x,y2) title('y=e^{-0.5x}sin(2x) 和y=e^{-0.5x}'); %加图形标题 xlabel('Variable X'); %加X轴说明 ylabel('Variable Y'); %加Y轴说明 text(1.5,0.5,'y=e^{-0.5x}'); %在指定位置添加图形说明 text(3,-0.1,'y=cos(4{\pi}x)e^{-0.5x}'); legend('y=e^{-0.5x}', 'y=e^{-0.5x}sin(2x) ') %加图例
，则绘制n条曲线（以矩阵X和Y的第i列为横、纵坐标，绘 制第i条曲线）。 例如：在同一坐标系中绘制三条幅值不同的正弦曲线： x=[0:pi/20:2*pi]'; y=sin(x); X=[x x x]; Y=[y 2*y 3*y];
plot(X,Y)
（2）当X是向量，Y有一维和X同维时，则绘制多条曲线， 曲线条数等于矩阵的另一维数，X 作为这些曲线共同的横 坐标。例如： x=[0:pi/20:2*pi]'; y=sin(x); Y=[y 2*y 3*y];plot(x,Y)
6.1.1 绘制二维曲线的基本函数—plot
1.基本格式：plot(x,y) 其中，x和y是长度相同的向量
，分别是由数据点的x坐标和y坐标值构成的向量
[例1]: 绘制y=sin(x) 在[0，2*pi]范围内的图形。 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y) 练习:绘制y=2e0.5xsin(2πx)在[0,2*pi]范围内的图形
功能 将字符串txt的内容设置为图形的标题。
设置x轴的标注。
ylabel(txt)
zlabel(txt) text(x, y, txt)
设置y轴的标注。
添加对z坐标的文字说明（标注）。 在图形窗口的(x, y)处添加文字标注txt。坐 标x和y使用与所绘制图形相同的坐标系
gtext(txt)
0 t 8 [例2]: 绘制曲线 程序如下： t=linspace(0,8*pi,101); x=cos(t)+t.*sin(t); y=sin(t)-t.*cos(t); plot(x,y) x cost t sin t y sin t t cost
添加文字标注txt，位置在程序运行时由用户 通过单击鼠标左键给出。
legend(str1,s 添加图例，用说明性字符串str1, str2等作 tr2,…) 为标注。
legend off
从当前图形中清除图例。
[例]在区间[0，2*pi]内绘制曲线y=2sin(2x)和 y=3sin(3x)，并添加图形标注。 程序： x=0:pi/100:2*pi; y1=2*sin(2*x);y2=3*sin(3*x); plot(x,y1, 'r-',x,y2, 'b:'); title('2sin(2x) and 3sin(3x)') xlabel('x');ylabel('y'); legend('2sin(2x) ', '3sin(3x)')
点的标记符号
标记 实点标记（默认） 叉号标记 星号标记 菱形标记 向下的三角形标记 向右的三角形标记 六边形标记 符号 标记 . x * d v > h 圆圈标记 十字形标记 方块标记 符号 o + s
向上的三角形标记 ^ 向左的三角形标记 < 五角星标记 p
[例]: 用不同的颜色和线型在同一坐标系内绘制曲线 y=2e-0.5xsin(2πx) 及其包络线，并标记曲线和x轴 的交点（x的范围取[0,2*pi]）。 程序如下： x=(0:pi/100:2*pi)'; y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1]; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=0:0.5:6; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1, 'g--',x,y2, 'b-',x1,y3, 'ro');
[例3] 玫瑰线在极坐标系下的方程为 R cosn [0,2 ]
其中， n为正整数(n=2,3,…)。绘制玫瑰线。 程序如下： R=5; n=input('n=?') theta=linspace(0,2*pi,101); rho=R*cos(n*theta); x=rho.*cos(theta); y=rho.*sin(theta); plot(x,y)
如果想在某个字符后面加上一个上标，则可以在该字符后面跟一个^引导的字符串。 例如，e^{axt}对应的标注效果为 eaxt ，而 e^axt 对应的标注效果为 eaxt 。 类似地可以定义下标，下标是由_引导的，如 X_{12}对应的标注效果为 X12。
常用的LaTex字符
标记符 \alpha \beta 符号 α β 标记符 \phi \psi 符号 φ ψ 标记符 \leq \geq 符号 ≤ ≥
6.1.2 图形绘制的辅助操作
包括：图形标注、坐标控制、 屏幕控制、图形窗 口的分割、图形的保持等内容。
1. 图形标注
在绘制图形时，可以对图形加上一些说明，如图 形名称、坐标轴说明、图形某一部分的含义等， 这些操作称为添加图形标注，以使图形意义更加 明确，可读性更强。
常用的图形标注命令
命令格式 title(txt)
例如：绘制三个同心圆 t=[0:0.01:2*pi]';X=exp(i*t);Y=[X 2*X 3*X]; plot(Y) 3) 有多个输入参数，且都为向量 格式：plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) 功能：绘制n条曲线（第i条曲线以xi,yi为横坐标和 纵坐标） 例如：在同一坐标系中绘制三条幅值不同的正弦曲线 x=[0:pi/20:2*pi]; y=sin(x); plot(x,y,x,2*y,x,3*y)
[练习1]: 画出星形线
x 3 cos3 t y 3 sin3 t
t [0,2 ]
[练习2]:画出心形线（心形线的极坐标方程 为 1 cos ）
2. plot函数的其它使用方法
1）输入参数可以是矩阵 格式：plot(X,Y) 功能(1)若X和Y是同样大小的矩阵。设X和Y的列数是n
Байду номын сангаас
[练习]：在同一图形窗口中绘制 y=sin(x),y=sin(x+pi/2), y=cos(２*x+pi/2)在 [0,2*pi]范围内的图形。
•
•
2）只有一个输入参数 格式：plot(y) 功能:(1)当 y为实向量时，以（向量y）元素的序 号作为横坐标值，元素值为纵坐标值，绘制二维 曲线。这时，plot(y)相当于 plot(1:length(y),y) (2）当Y为实矩阵时，则以1:size(Y,1)为横坐标 值，以Y的各列为纵坐标值，绘制多条曲线（Y的 每一列对应一条曲线）。 (3）当Y为复矩阵时，则按列分别以元素的实部和 虚部为横、纵坐标绘制多条曲线（曲线的条数等 于Y的列数）。这时，plot(y)相当于 plot(real(y),imag(y))
[例] : 在同一座标系内，分别用不同颜色和线型绘 制曲线y1 = 0.2e−0.5xcos(4x)和 y2 = 1.5e−0.5x cos(x)。标记两曲线交叉点。 程序如下：
x=linspace(0,2*pi,2000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=1.5*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)<1e-2); %查找y1与y2相等点(近似相等)的下标 x1=x(k); %取y1与y2相等点的x坐标 y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求y1与y2值相等点的y坐标 plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'r*');
÷
х ≠ ∞ ∂ ← → ↑ ↓
\tau
τ
\Omega
Ω
\leftrightarrow
↔
[例] 分析以下程序 v=['-1'; '+1']; t=0:0.05:2*pi; plot(t,sin(t)) title('y=sin(x)') xlabel('time(0--2\pi)'); ylabel('value') text(pi/2,0.9,['\uparrowsin(\pi/2)=',v(2,:)]) text(pi*3/2,-0.9,['\downarrowsin(\pi*3/2)=',v(1,:)]) text(0,-0.6,['Date: ', date])
\gamma
\delta \epsilon \zeta \eta \theta \pi \rho \sigma
γ
δ ε ζ η θ π ρ σ
\omega
\Gamma \Delta \Theta \Lambda \Pi \Sigma \Phi \Psi
ω
Г Δ Θ Λ П Σ Φ Ψ
\div
\times \neq \infty \partial \leftarrow \rightarrow \uparrow \downarrow
上述函数中的说明文字，除使用标准的ASCII字符外，还可 使用LaTeX格式的控制字符（LaTeX是一种十分流行的数学 排版软件） ，这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符 号、公式等内容。在MATLAB支持的LaTeX字符串中，用\bf 、\it、\rm控制字符分别定义黑体、斜体和正体字符，受 LaTeX字符串控制部分要加大括号{}括起来。 例如: text（0.3,0.5,‘The useful {\bf MATLAB}’） 使得“MATLAB”一词黑体显示 text(0.3,0.5,'sin({\omega} t+{\beta})') 得到标注效果sin(t + )
在曲线上顺序取若干点，将这些点用折线段连起 来。当这些点足够密时，则折线段看上去就是光 滑的曲线。 用N表示所取的点数，将这N个点的x坐标、y坐标 分别存入向量x, y中，使得 (x(i),y(i))是曲线上第i个 点的坐标（i=1,2,…,N)，则用命令plot(x,y)就可以 把这N个点连起来，因而把这条曲线画出来。
第6章 Matlab绘图
本章主要内容
6.1 二维图形的绘制（包括：二维曲线的 绘制、特殊二维图形的绘制） 6.2 三维图形的绘制（包括：三维曲线、 三维曲面、特殊三维图形、色彩处理、视 点和光照） 6.3 四维表现图 6.4 图像的读写和动画处理
6.1. 二维图形的绘制
包括：二维曲线的绘制、特殊二维图形的 绘制 绘制二维曲线的基本方法：
常用的颜色
颜色 符号 颜色 符号
蓝 色 (Blue) b （默认） 青色(Cyan) c
绿色(Green) g
品 红 色m (Magenta) r 红色(Red)
黄色(Yellow) y
白色(White) w
黑色(blacK) k
常用的线型
线型 符号 实线（默认） -. 点划线 线型 虚线 点线 符号 -：
[练习]：在同一图形窗口中绘制 y=sin(x),y=sin(x+pi/2), y=cos(２*x+pi/2)在 [0,2*pi]范围内的图形。
3. 设置颜色、线型和点的绘制方式
在plot函数的输入参数中，还可以增加设置颜色、 线型和点的标记方式的选项。 格式：plot(y,style) 或 plot(x,y,style) 或 plot(x1,y1, style1,x2,y2,style2,…,xn,yn,stylen) 其中，style, style1,…,stylen是字符串，由控制颜 色、线型和点的标记方式的字符（或符号）组合 而成。例如，“b-.”表示蓝色点画线，“y:d”表示 黄色虚线并用菱形符标记数据点。
[练习]在0≤x≤2区间内，绘制曲线 y1 = e−0.5x和y2 = cos(4x)e−0.5x，并添加图 形标注。
程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=exp(-0.5*x); y2=exp(-0.5*x).*sin(2*x); plot(x,y1,x,y2) title('y=e^{-0.5x}sin(2x) 和y=e^{-0.5x}'); %加图形标题 xlabel('Variable X'); %加X轴说明 ylabel('Variable Y'); %加Y轴说明 text(1.5,0.5,'y=e^{-0.5x}'); %在指定位置添加图形说明 text(3,-0.1,'y=cos(4{\pi}x)e^{-0.5x}'); legend('y=e^{-0.5x}', 'y=e^{-0.5x}sin(2x) ') %加图例
，则绘制n条曲线（以矩阵X和Y的第i列为横、纵坐标，绘 制第i条曲线）。 例如：在同一坐标系中绘制三条幅值不同的正弦曲线： x=[0:pi/20:2*pi]'; y=sin(x); X=[x x x]; Y=[y 2*y 3*y];
plot(X,Y)
（2）当X是向量，Y有一维和X同维时，则绘制多条曲线， 曲线条数等于矩阵的另一维数，X 作为这些曲线共同的横 坐标。例如： x=[0:pi/20:2*pi]'; y=sin(x); Y=[y 2*y 3*y];plot(x,Y)
6.1.1 绘制二维曲线的基本函数—plot
1.基本格式：plot(x,y) 其中，x和y是长度相同的向量
，分别是由数据点的x坐标和y坐标值构成的向量
[例1]: 绘制y=sin(x) 在[0，2*pi]范围内的图形。 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y) 练习:绘制y=2e0.5xsin(2πx)在[0,2*pi]范围内的图形