MATLAB3 - MATLAB绘图
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实验目的1.掌握MATLAB的基本绘图命令。
2.掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3.给图形加以修饰。
一、预备知识1.基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式:⑴plot(y)是plot命令中最为简单的形式,当y为向量时,以y的元素为纵坐标,元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线;若y为实矩阵,则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系,曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时,则按列以每列元素的实部为横坐标,以虚部为纵坐标,绘出曲线,曲线数等于列数。
⑵ plot(x,y,[linspec])其中linspec是可选的,用它来说明线型。
当x和y为同维向量时,以x为横坐标,y为纵坐标绘制曲线;当x是向量,y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标,以y中每行元素为纵坐标的多条曲线,曲线数等于矩阵行数;当x为矩阵,y为相应向量时,使用该命令也能绘出相应图形。
⑶ plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3……)能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标,各条曲线互不影响。
线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定,线型和颜色种类如下:线:—实线:点线 -.虚点线——折线点:.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色:y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1] 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时,直方图就是一种理想的选择,但要注意该方法适用于数据较少的情况。
直方图的绘图函数有以下两种基本形式。
·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m *n 矩阵或向量,x 必须单向递增。
·bar(y) 绘制y 向量的直方图,x 向量默认为x=1:m close all; %关闭所有的图形视窗。
x=1:10;y=rand (size(x )); bar(x,y ); %绘制直方图.123456789100.51Bar()函数还有barh ()和errorbar ()两种形式,barh()用来绘制水平方向的直方图,其参数与bar()相同,当知道资料的误差值时,可用errorbar ()绘制出误差范围,其一般语法形式为:errorbar (x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ,u 是曲线误差的最小值和最大值,制图时,l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。
MATLAB 常用函数3 绘图函数及命令By D. J. Liu1绘图函数(1) plot (二维线图)plot (x, y, ‘r*-’, ‘linewidth’, 5, ‘markersize’, 5)linewidth 设置线条的宽度markersize 设置点的大小(2) plot3 (三维线图)plot3 (X, Y, Z, ‘r*-, ‘linewidth’, 5, ‘markersize’, 5)linewidth 设置线条的宽度markersize 设置点的大小(3) scatter (二维散点图)scatter (X, Y, ‘S’)S设置点的形式、大小及颜色等属性(4) scatter3 (三维散点图)scatter3 (X, Y, Z, ‘S’)S设置点的形式、大小及颜色等属性(5) subplot (子图绘制)subplot(m,n,p)m行, n列, p当前位置(将一个窗口分成m×n个小窗口)(6) mesh (三维网格图)mesh (X, Y, Z)注意:X和Y必须为向量,如果X和Y的长度分别为m和n,则Z必须为m×n的矩阵,即[m,n]=size(Z),在这种情况下网格线的顶点为(X(j),Y(i),Z(i,j))。
(7) surf (三维曲面图)surf (X, Y, Z)surf的调用方法与mesh命令类似,不同的是mesh函数绘制的图像是一个网格图,而surf命令绘制得到的是着色的三维曲面。
着色的方法是在得到相应的网格后,对每个网格依据该网格所代表的节点的色值来定义这一网格的颜色。
注意:第一,surf只支持笛卡尔坐标系(直角坐标系)。
第二,如果要让曲面圆滑,去掉网格,只需要在绘图命令后加入shading interp,这样matlab就会进行相应插值。
注意:X和Y必须为向量,如果X和Y的长度分别为m和n,则Z必须为m×n的矩阵,即[m,n]=size(Z),在这种情况下网格线的顶点为(X(j),Y(i),Z(i,j))(8) pie3(X)(三维饼图)pie3(X) 用X中的数据画一个三维饼形图(百分比例),X中的每一个元素代表三维饼形图中的一部分。
11、绘制曲线13++=x x y ,x 的取值范围为[-5,5]。
clear; x=-5:0.1:5; y=x.^3+x+1; plot(x,y,'k'); title('曲线图像'); xlabel('x') ylabel('y') grid on;hold on;2、有一组测量数据满足-at e =y ,t 的变化范围为0~10,用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线。
并添加标题:运动曲线图;添加横坐标:时间 t/s ;添加纵坐标:位移 s/mm ;添加图例。
t=0:0.5:10; y1=exp(-0.1*t); y2=exp(-0.2*t); y3=exp(-0.5*t);plot(t,y1,':*r',t,y2,'-^g',t,y3,'-ob') title('运动曲线图'); xlabel('时间 t/s') ylabel('位移 s/mm') legend('a=0.1','a=0.2','a=0.5')3、22y xxe z --=,当x 和y 的取值范围均为-2到2时,用建立子窗口的方法在同一个图形窗口中绘制出三维线图、网线图、表面图和等高线效果图。
[x,y]=meshgrid([-2:0.2:2]);z=x.*exp(-x.^2-y.^2); mesh(x,y,z) subplot(2,2,1) plot3(x,y,z)title('plot3(x,y,z)') subplot(2,2,2) mesh(x,y,z)title('mesh(x,y,z)') subplot(2,2,3) surf(x,y,z)title('surf(x,y,z)') subplot(2,2,4) surf(x,y,z) shading interptitle('surf(x,y,z) shading interp')shading interp4、在同一坐标内绘制如下曲线:(1)y1=tsin(t)(红色连续线‘—’);(2)y2=t2-cos(t);(蓝色间断线‘—.’)(3)题头:小车运动学分析曲线;图例:y1曲线、y2曲线(4)x轴:时间t/s;y轴:位移曲线/mm (5)曲线上标注文字说明:该运动曲线良好。
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。
使用matlab绘制三维图形的方法要使用MATLAB绘制三维图形,首先需要了解MATLAB中的三维绘图函数和绘图选项。
下面将介绍一些常用的绘制三维图形的方法。
1.绘制基本的三维图形要绘制基本的三维图形,可以使用以下函数:- plot3(函数:用于在三维坐标系中绘制线条。
- scatter3(函数:用于在三维坐标系中绘制散点图。
- surf(函数:用于绘制三维曲面图。
- mesh(函数:用于绘制三维网格图。
- bar3(函数:用于绘制三维条形图。
- contour3(函数:用于绘制三维等高线图。
例如,下面的代码演示了如何使用plot3(函数绘制一个三维线条图:```x = linspace(0, 2*pi, 100);y = sin(x);z = cos(x);plot3(x, y, z, 'LineWidth', 2);xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');title('3D Line Plot');```2.添加颜色和纹理在绘制三维图形时,可以使用颜色和纹理来增加图形的信息。
MATLAB 提供了一系列函数来处理颜色和纹理,如:- colormap(函数:用于设置颜色映射。
- caxis(函数:用于设置坐标轴范围。
- shading(函数:用于设置颜色插值方法。
- texturemap(函数:用于设置纹理映射方法。
例如,下面的代码展示了如何使用纹理映射来绘制一个球体:```[X, Y, Z] = sphere(50);C = colormap('jet');surface(X, Y, Z, 'FaceColor', 'texturemap', 'CData', C);axis equal;```3.绘制多个数据集要在同一张图中绘制多个数据集,可以使用hold on和hold off命令。