matlab二维平面图形的绘制

Matlab 建模训练3 图形绘制一、学习二维平面图形的描绘方法1、 在同一窗口绘制正、余弦函数的图形。

2、绘制三叶玫瑰线r=sin(3θ)3、绘制分段函数311012≤≤≤≤⎩⎨⎧+=x x xx y 的图形。

二、学习空间曲线的绘制1、sin cos cos ,06sin ,06.x t t x t ty t t t y t t t z t z tππ==⎧⎧⎪⎪=≤≤=≤≤⎨⎨==⎪⎪⎩⎩及2、 绘制空间曲线sin ,cos ,x t t y t z ===三、学习空间曲面的绘制例 绘制函数sin z x =4个子图的不同特征。

[X,Y]=meshgrid(-4:0.2:4); Z=X.*sin(sqrt(X.^2+Y .^2)); subplot(2,2,1) mesh(Z)subplot(2,2,2) mesh(X,Y ,Z) subplot(2,2,3)surf(X,Y,Z)subplot(2,2,4)surfc(X,Y,Z)ezsurf命令彩色表面图，调用格式与ezmesh相同。

二维图形的视例 分别用命令ezmesh(22,22x y -≤≤-≤≤)和ezsurf(04,14x y ≤≤-≤≤)作函数例 绘制函数22xy z xe --=的图形，并在各坐标设置点观察图形。

功能在默认区域0,2x y π≤≤上画z=f(x,y)高线图,a x y b ≤≤上画z=f(x,y)的等高线图,a x b c y d ≤≤≤≤上画z=f(x,y)例 绘制函数sin cos(),,,,2222z x x y x y ππππ⎡⎤⎡⎤=++∈-∈-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦的二维等高线和填充等高线。

例 绘制多峰函数()()()222222211351311053x y x y x y x z x ex y e e--+-+---⎛⎫=----- ⎪⎝⎭，在[][],,,x y ππππ∈-∈-上的图形以及二维等高线、二维填充等高线和三维等高线的图形。

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绘图与图形处理人们很难从一大堆原始的数据中发现它们的含义，而数据图形恰能使视觉感官直接感受到数据的许多内在本质，发现数据的内在联系。

MATLAB可以表达出数据的二维，三维，甚至四维的图形。

通过图形的线型，立面，色彩，光线，视角等属性的控制，可把数据的内在特征表现得淋漓尽致。

下面我们分别介绍图形的命令。

7.1 二维图形7.1.1 基本平面图形命令命令1 plot功能线性二维图。

在线条多于一条时，若用户没有指定使用颜色，则plot循环使用由当前坐标轴颜色顺序属性（current axes ColorOrder property）定义的颜色，以区别不同的线条。

在用完上述属性值后，plot又循环使用由坐标轴线型顺序属性（axes LineStyleOrder property）定义的线型，以区别不同的线条。

用法plot(X,Y) 当X,Y均为实数向量，且为同维向量（可以不是同型向量），X=[x(i)]，Y=[y(i)]，则plot(X,Y)先描出点(x(i)，y(i))，然后用直线依次相连；若X，Y为复数向量，则不考虑虚数部分。

若X，Y均为同维同型实数矩阵，X = [X(i)]，Y = [Y(i)]，其中X(i),Y(i)为列向量，则plot(X,Y)依次画出plot(X(i),Y(i))，矩阵有几列就有几条线；若X，Y中一个为向量，另一个为矩阵，且向量的维数等于矩阵的行数或者列数，则矩阵按向量的方向分解成几个向量，再与向量配对分别画出，矩阵可分解成几个向量就有几条线；在上述的几种使用形式中，若有复数出现，则复数的虚数部分将不被考虑。

plot(Y) 若Y为实数向量，Y的维数为m，则plot(Y)等价于plot(X,Y)，其中x=1：m；若y 为实数矩阵，则把y按列的方向分解成几个列向量，而y 的行数为n，则plot(Y)等价于plot(X,Y)其中x=[1;2;…;n]；在上述的几种使用形式中，若有复数出现，则复数的虚数部分将不被考虑。

第二讲MatLab图形绘制功能一、二维平面图形基本绘图函数hold on 命令用于在已画好的图形上添加新的图形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：x=0:0.001:10; % 0到10的1000个点的x座标y=sin(x); % 对应的y座标plot(x,y); % 绘图Y=sin(10*x);plot(x,y,'r:',x,Y,'b') % 同时画两个函数若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可：x=0:0.01:10;plot(x,sin(x),'r')若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在坐标对後面加上相关字串即可：plot(x,sin(x),'r*')用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围axis([0,6,-1.5,1])MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：xlabel('x轴'); % x轴注解ylabel('y轴'); % y轴注解title('余弦函数'); % 图形标题legend('y = cos(x)'); % 图形注解gtext('y = cos(x)'); % 图形注解 ,用鼠标定位注解位置grid on; % 显示格线fplot的指令可以用来自动的画一个已定义的函数分布图，而无须产生绘图所须要的一组数据做为变数。

其语法为fplot('fun',[xmin xmax ymin ymax])，其中fun 为一已定义的函数名称，例如sin, cos等等；而xmin, xmax, ymin, ymax则是设定绘图横轴及纵轴的下限及上限。

以下的例子是将一函数 f(x)=sin(x)/x 在-20<x<20,-0.4<y<1.2之间画出：>> fplot('sin(x)./x',[-20 20 -0.4 1.2])【例】画椭圆1232222=+y xa = [0:pi/50:2*pi]';%角度 π20- X = cos(a)*3; %参数方程 Y = sin(a)*2;plot(X,Y);xlabel('x'), ylabel('y'); title('椭圆')图形窗口的分割一般用命令subplot: subplot(2,2,1);subplot(2,3,4);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。