Matlab中的图形(第四节)-二维作图

Matlab⼆维绘图函数（plot类）plot功能绘制⼆维图形的最基本函数。

语法//x为向量时，以x的元素值为纵坐标，x的序号为横坐标绘制曲线。

//x为矩阵时，以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线。

polt(x)//以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线plot(x,y)//以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,… 元素为纵坐标值绘制多条曲线plot(x,y1,x,y2,…)其他属性参数：符号作⽤符号作⽤符号作⽤符号作⽤y黄-实线.点<⼩于号m紫:点线o圆s正⽅形c青-.点划线x叉号d菱形r红⾊–虚线+加号h六⾓星g绿*星号p五⾓星b蓝v向下三⾓形w⽩^向上三⾓形k⿊>⼤于号egclear;clc;clf;x = linspace(0,2*pi,50);y = sin(x);plot(x,y)xlabel('x轴')ylabel('y轴')title('题⽬')gtext('正弦曲线') %图形上出现⼗字线，⿏标控制其移动，单击⿏标显⽰⽂字ezplot功能⽆需数据准备，直接画出函数图形语法//在默认区间[-2pi,2pi]上绘制函数f=f(x)ezplot(f)//在区间min < x < max上绘制函数 f = f(x)ezplot(f,[min,max])//对于隐式定义的函数f = f(x,y):ezplot(f)绘制的是 f(x,y) = 0ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])//绘制含参函数 x = x(t)和y = y(t) 默认区间： 0 < t < 2pi.ezplot(x,y)//绘制含参函数 x = x(t)和y = y(t) 区间：tmin < t < tmax.ezplot(x,y,[tmin,tmax])//在指定的区域，在figure窗⼝绘制通过handle figure指定的函数ezplot(...,figure_handle)fplot功能通过MATLAB平台内部设置的⾃适应来动态决定⾃变量的离散间隔，当函数值变化缓慢时离散间隔取⼤些，当函数值变化剧烈时，离散间隔取⼩⼀些。

matlab二维图形的绘制(2006-11-20 20:38:35)转载▼分类：matlab基础（电子方向）常用的二维图形命令:plot：绘制二维图形loglog：用全对数坐标绘图semilogx：用半对数坐标（X）绘图semilogy：用半对数坐标（Y）绘图fill：绘制二维多边填充图形polar：绘极坐标图bar：画条形图stem：画离散序列数据图stairs：画阶梯图errorbar：画误差条形图hist：画直方图fplot：画函数图title：为图形加标题xlabel：在X轴下做文本标记ylabel：在Y轴下做文本标记zlabel：在Z轴下做文本标记text：文本注释grid：对二维三维图形加格栅绘制单根二维曲线plot函数，基本调用格式为：plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。

例如：在区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。

p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23];plot(p)绘制多根二维曲线1．plot函数的输入参数是矩阵形式(1) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。

曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。

(2) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。

(3) 对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。

当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。

第2章 MATLAB二维绘图22.1 二维绘图基本流程22.2 二维图形的基本绘图命令42.2.1 高级绘图命令42.2.2低级绘图命令62.2 二维图形的修饰82.2.1 坐标轴的调整82.2.1.1 调整坐标轴的围82.2.1.2 调整坐标轴的状态92.2.1.3 保存坐标轴的围112.2.1.4 保存坐标轴的状态112.2.2画出或取消网格线122.2.3设置坐标轴的名称122.2.4设置图形标题132.2.5在图形中显示文字142.2.5.1用坐标轴确定文字位置142.2.5.2用鼠标确定位置显示文字152.2.6 图形的标定和颜色条162.2.7 使用绘图工具栏标注图形182.3 填充图形的绘制192.4 多坐标系绘图与图形窗口的分割202.4.1 图形叠印法202.4.2 子图的绘制212.5 特殊坐标图形的绘制222.5.1 绘制极坐标图形232.5.2对数/半对数坐标系绘图232.6 特殊二维图形的绘制242.4.3 直方图242.4.1 柱状图和面积图262.4.2 饼图282.4.4 离散数据绘图282.4.5 等高线图302.4.6 向量图312.7 函数绘图342.7.1 fplot函数342.7.2函数function的定义352.8 工作空间直接绘图362.9 手工绘图方式382.10 小结41第2章 MATLAB二维绘图数据可视化是MATLAB一项重要功能，它所提供的丰富绘图功能，使得从繁琐的绘图细节中脱离出来，而能够专心于最关心的本质。

通过数据可视化的方法，工程科研人员可以对自己的样本数据的分布、趋势特性有一个直观的了解。

本章将重点介绍MATLAB二维图形的绘制方式，并按照完整的步骤来说明一个图形产生的流程，以便将数据以图形形式来识别。

通过本章，读者不仅能掌握二维绘图的基本流程，而且能熟练使用MATLAB中相应的绘图命令、函数来绘制二维图形。

2.1 二维绘图基本流程在MATLAB中绘制图形，通常采用以下7个步骤：（1）准备数据；（2）设置当前绘图区；（3）绘制图形；（4）设置图形中曲线和标记点格式；（5）设置坐标轴和网格线属性；（6）标注图形；（7）保存和导出图形。

强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。

此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。

这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。

本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。

一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。

可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。

二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。

一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。

1．plot函数的基本用法plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。

plot函数的应用格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。

例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗口中输入以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。

例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。

实验四 MATLAB 二维、三维图形的绘制一 实验目的1 掌握二维、三维图形的绘制；2 掌握特殊二维图形的绘制；3 掌握绘图参数的设置；4 了解并学习简单动画的制作。

二 实验内容1 在0-2π区间上画sin(x)和cos(x)，要求在同一个图像中，其中cos(x)图像用红色小圆圈表示，并在函数图上标注“y=sin(x)”，“y=cos(x)”，坐标轴标签为“x 轴”，“y 轴”，标题为“正弦余弦函数图像”。

2 绘制函数x 2/32+y 2/42=1的边界。

3 绘制三维曲线⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=u z y x u u 3)sin 21()cos 21(，]10,0[∈u 。

4 使用极坐标绘制]2,0[,2sin πθθρ∈=。

5 绘制函数]2,2[,)cos()sin(21122121-∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x x x x x x y y 在上的曲线，数据点用菱形表示，再绘制其对应的等高线。

6 在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线)4c o s (5.012.0x x e y π-=和)cos(5.022x x e y π-=，标记两曲线交叉点，]2,0[π∈x 。

7 在同一张图中用子图的方式分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin(x)。

8 连续函数的可视化：用图形表示调制波形y=sin(t)sin(9t)，变量范围以及步长、曲线表示方法均有自己设定，结果图与下图相似，表达意思相同即可。

9 绘制三维曲线图：x=sin(t), y=cos(t), z=cos(2t)，参考图例如下，学习使用view 和box函数。

10 用曲面画图表示z=x2+y2，参考图例如下。

Matlab绘图强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。

此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。

这类操作将图形的每个图形元素(如坐标轴、曲线、文字等)看做一个独立的对象,系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作,而不影响其他部分。

本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法,在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。

一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。

可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。

二维图形的绘制是其他绘图操作的基础.一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。

1．plot函数的基本用法plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。

plot函数的应用格式plot(x，y) 其中x，y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。

例51 在[0 ，2pi］区间，绘制曲线程序如下:在命令窗口中输入以下命令〉〉x=0：pi/100：2＊pi；>〉y=2*exp（-0。

5*x).*sin（2*pi*x)；>> plot（x,y）程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。

例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：〉〉t=-pi：pi/100:pi;〉> x=t.*cos(3*t）;>> y=t.*sin（t）.*sin（t)；>〉plot（x，y）程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。

Matlab⼊门教程-⼆维绘图[z] MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合⽤在各种科学⽬视表⽰（Scientific visualization）。

本节将介绍MATLAB基本xy平⾯及xyz空间的各项绘图命令，包含⼀维曲线及⼆维曲⾯的绘制、列印及存档。

plot是绘制⼀维曲线的基本函数，但在使⽤此函数之前，我们需先定义曲线上每⼀点的x及y座标。

下例可画出⼀条正弦曲线：close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标y=sin(x); % 对应的y座标plot(x,y);====================================================⼩整理：MATLAB基本绘图函数plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度====================================================若要画出多条曲线，只需将座标对依次放⼊plot函数即可：plot(x, sin(x), x, cos(x));若要改变颜⾊，在座标对后⾯加上相关字串即可：plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');若要同时改变颜⾊及图线型态（Line style），也是在座标对后⾯加上相关字串即可：plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');====================================================⼩整理：plot绘图函数的叁数字元颜⾊字元图线型态y 黄⾊ . 点k ⿊⾊ o 圆w ⽩⾊ x xb 蓝⾊ + +g 绿⾊ * *r 红⾊ - 实线c 亮青⾊ : 点线m 锰紫⾊ -. 点虚线-- 虚线====================================================图形完成后，我们可⽤axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围：axis([0, 6, -1.2, 1.2]);此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：xlabel('Input Value'); % x轴注解ylabel('Function Value'); % y轴注解title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解grid on; % 显⽰格线我们可⽤subplot来同时画出数个⼩图形於同⼀个视窗之中：subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));MATLAB还有其他各种⼆维绘图函数，以适合不同的应⽤，详见下表。

MATLAB 的二维绘图基础了解了MATLAB 的矩阵和向量概念与输入方法之后，MATLAB 的二维绘图再简单也不过了。

假设有两个同长度的向量 x 和y, 则用plot(x,y) 就可以自动绘制画出二维图来。

如果打开过图形窗口，则在最近打开的图形窗口上绘制此图，如果未打开窗口，则开一个新的窗口绘图。

〖例〗正弦曲线绘制：>> t=0:.1:2*pi;%生成横坐标向量，使其为0,0.1,0.2,...,6.2y=sin(t); % 计算正弦向量plot(t,y) %绘制图形这样立即可以得出如图所示的二维图[4.1(a)]plot() 函数还可以同时绘制出多条曲线，其调用格式和前面不完全一致，但也好理解。

>> y1=cos(t); plot(t,y,t,y1); %或plot(t,[y; y1]), 即输出为两个行向量组成的矩阵。

图形见 4.1(b)。

plot() 函数最完整的调用格式为：>> plot(x1,y1,选项1, x2,y2, 选项2, x3,y3, 选项3, ...)其中所有的选项如表 4.1 所示。

一些选项可以连用，如'-r' 表示红色实线。

由MATLAB 绘制的二维图形可以由下面的一些命令简单地修饰。

如>> xlabel('字符串') % 给横坐标轴加说明>> ylabel('字符串') % 给纵坐标轴加说明，%并自动旋转90度>> title('字符串') % 给整个图形加图题得出的图形如右图所示。

axis() 函数可以手动地设置x,y 坐标轴范围还可以使用plotyy() 函数绘制具有两个纵坐标刻度的图形。

坐标系的分割在MATLAB 图形绘制中是很有特色的，比较规则的分割方式是用subplot() 函数定义的，其标准调用格式为subplot(n,m,k)其中，n 和m 为将图形窗口分成的行数和列数，而k 为相对的编号。

008. 二维绘图（极坐标、隐函数等）一．极坐标图形调用格式为：polar(t, r, ‘选项’)其中，t为极角，r为极径，选项的使用和plot()类似。

例1 画半径为1的圆t = 0:0.01:2*pi;a = 1;r5 = ones(size(t));polar(t,r5,'r');运行结果：例2阿基米德螺线r = att = 0:0.01:2*pi;a = 2;r1 = a.*t;polar(t, r1, 'r');运行结果：例3心形线r = a(1+cos t)t = 0:0.01:2*pi;a = 2;r2 = a.*(1+cos(t)); polar(t, r2, 'r');运行结果：例4对数螺线r = e att1 = -4*pi:pi/50:4*pi; a1 = 0.2;r3 = exp(a1.*t1);polar(t1,r3);plot(x,y); 运行结果：t = 0:pi/100:2*pi;r6 = sqrt(2).* sin(t);r7 = sqrt(abs(cos(2.* t))); polar(t,r6,'r');hold onpolar(t,r7,'g');hold off运行结果：二、其他形式的坐标图在线性直角坐标中，其他形式的图形有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别为：bar(x, y, ‘选项’)——条形图stairs(x, y, ‘选项’)——阶梯图stem(x, y, ‘选项’)——杆图用法与polar()函数类似。

fill(x1, y1, ‘选项1’, x2, y2, ‘选项2’, …)——序依次用直线段连接x, y对应元素定义的数据点。

例6条形图、填充图、阶梯图和杆图示例x=0:0.35:7;y=2*exp(-0.5*x);subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');title('bar(x,y,''g'')');axis([0, 7, 0 ,2]);subplot(2,2,2);fill(x,y,'r');title('fill(x,y,''r'')');axis([0, 7, 0 ,2]);subplot(2,2,3);stairs(x,y,'b');title('stairs(x,y,''b'')');axis([0, 7, 0 ,2]);subplot(2,2,4);stem(x,y,'k');title('stem(x,y,''k'')');axis([0, 7, 0 ,2]);运行结果：三、对数坐标图对数坐标系其实就是对正常坐标系的一个变换比如正常坐标系中的自变量和变量为x和y，而对数坐标系中的自变量和变量为x’和y’那么有x’=logx, y’=logy在实际应用中，经常用到对数坐标图，用对数坐标系有什么好处呢？例如，应用对数坐标系，能够较好反映股票的实际盈亏幅度：假定某一股票连续上涨，从6元涨到12元，每天涨1元，在普通坐标系中画出的就是6条一样长的阳线。