matlab绘图

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。

实验三 Matlab 绘图实验目的熟悉MTALAB 中几种常用的绘图命令，掌握几种常用图形的画法。

实验内容1．二维：用 matlab 二维绘图命令 plot 作出函数图形。

形式： plot(x,y) 2．空间三维作图：三维曲线：plot3(x,y,z,s)；三维曲面：mesh(X,Y,Z) 网格生成函数：meshgridsurf(X,Y,Z)：绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh sphere(n)： 专用于绘制单位球面实验方法与步骤1．利用 plot 函数在一个坐标系下绘制以下函数的图形，要求采用不同的颜色、线型、点标记。

方程组： sin(),cos(),sin(2),02x t y t z t t π===<< 步骤：t=[0:0.05:2*pi] x=sin(t);y=cos(t);z=sin(2*t)plot(t,x,'r+:',t,y,'bd-.',t,z,'k*-') 2．plot3 绘制类似田螺线的一条三维螺线方程组：步骤：t=[0:0.1:10*pi]x=2.*(cos(t)+t.*sin(t)) y=2.*(cos(t)-t.*sin(t)) z=1.5*tplot3(x,y,z)3．墨西哥帽子方程：z=步骤：[x,y]=meshgrid(-8:.5:8); z=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;Z=sin(z)./z;mesh(X,Y,Z)axis square4. 利用 surf 函数绘制马鞍面方程：2294x y z=-步骤：x=[-25:0.5:25];y=[-25:0.5:25] [X,Y]=meshgrid(x,y)Z=(X.^2/9)-(Y.^2/4)surf(X,Y,Z)5．双曲抛物面方程：22222 x yz a b-=步骤：x=[-25:0.5:25];y=[-25:0.5:25] ezsurfc('X.^2./16-Y.^2./12')实验结果1.2.100-100-1010104.-4040-4-224XX 2/16-Y 2/12Y总结与思考matlab 的常见错误分析Inner matrix dimensions must agree因为在matlab 的输入变量是矩阵，参与运算的矩阵维数必须对应，矩阵响应元素的运算必须全部加dot （点）。

绘图指令1 二维曲线图指令图例Y=[1,3,6,5,9,0,2];plot(Y);X=0: pi/10: pi*2;Y=sin(X);plot(X,Y);X=0: pi/10: pi*2;Y1=sin(X);Y2=cos(X);Plot(X,Y1,X,Y2);调整坐标范围：axisaxis([0,300,0,2])DrawCircle.mfunction DrawCircle(Point,Radius)Hold ont=0: pi/10: 2*pi;x=Point(1)+ Radius*cos(t);y=Point(2)+ Radius*sin(t);plot(x,y);DrawCircle([10 10],1)DrawCircle([20 10],2)DrawCircle([10 20],3)显函数ezplot('sin(x)',[0,2*pi])隐函数ezplot('x^2+y^2-10',[-5,5],[-6,6])参数方程ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])function y=myf1(x)y=sqrt(100-x^2);fplot('myf1',[-15 15])fplot('[sin(x) cos(x) myf1(x)]',[-15 15])1.5 图形修饰设置颜色 y m c r g b w k设置线型 - : -. --指令图例Y=[1,3,6,5,9,0,2];plot(Y, 'r-+');X=0: pi/10: pi*2;Y1=sin(X); Y2=cos(X);plot(X,Y1,'r+-',X,Y2,'b-*');text(3.5, 0.6, '曲线比较');x=[1.6*pi, 1.6*pi]; y=[-0.3, 0.8];s=['曲线cos'; '曲线sin'];text(x,y,s);指令图例bar直方图X=0:pi/10:2*pi;Y=sin(X);bar(X,Y);polar极坐标图T=0: pi/10: 4*pi;R=T;polar(T, R);误差棒棒图X=0:pi/10:2*pi;Y=sin(X);e=0.2*rand(size(X)); errorbar(X,Y,e);火柴杆图X=0:pi/10:2*pi; Y=sin(X); stem(X,Y);stairs楼梯图X=0:pi/10:2*pi; Y=sin(X); stairs(X,Y);多边形填色图X=[1,2,3,4,5];Y=[3,5,2,1,6];fill(X,Y,'r');hold on; % 保持图形plot(X,Y,'o')1.7 数值函数的二维图fplot('0.5*cos(x)',[-pi,pi]) % 绘图[X,Y] = fplot('0.5*cos(x)',[-pi,pi]); % 返回点坐标fplot('cos(x)',[-pi,pi],'r-+'); % 观察点的位置控制采样点的密度fplot('cos(x)',[-pi,pi],'r-+',0.05);fplot('cos(x)',[-pi,pi],'r-+',0.1);可绘制系统函数，也可绘制自定义函数的图形。

第二章绘图要画一个函数的图像，先是选取一堆x，求出相对应的y值，然后按照数值描点，接着用光滑的曲线把点连接起来。

和数学课讲的一样，在matlab中，我们画图也分为三步1. 建立一个x的点集；2. 根据函数关系式算出每个x对应y的点集；3. 将这些点用平滑的曲线连接起来。

例如要画y=sinx在[0,10]区间内的图像，首先我们要确定出x的区间>>x = [0:0.1:10];命令的意思是，产生一个数集，它从0开始，每次加0.1，一直加到10为止注意，命令后面的分号记得加上，否则matlab会把x的元素都打印出来，下面就是不加分号的后果：有了x的数集后，我们再根据函数关系式y=sinx得出y的点集>>y = sin(x);同样的，别忘了把分号加上抑制程序输出y的具体值，以及sin（x）的括号别忘了加到这里，我们已经把x和y确定下来，接下来只需用plot（x，y）命令即可绘制出图像>>plot(x,y)当然，如果你不定义y，而直接用一下嵌套命令也是可以的>>plot(x,sin(x))我们将x的增量变大一点，改为0到10，每次增幅为1，即>>x = [0:1:10];然后我们输入>>plot（x，y）我们会得到错误信息：原因是之前我们定义的y是由之前的x决定的，当x改变后，y依然没有改变，为了解决这个问题，我们要把y重新定义一遍，即命令要完整再输入一遍>>x = [0:1:10];>>y = sin(x);>>plot(x,y)然后程序会绘制出和我们预期相同的图像没错，我们将看到不光滑的曲线，这告诉我们，当使用plot（x，y）画图的时候x的增加幅度尽可能小一些，画出的图像才精确（跟数学里点越多图像越精确原理一样的）为了美化图像（有时是为了更清楚的辨析图像），我们经常要为图像加上网格，为坐标轴命名，改变曲线的颜色、形状这些命令2.1 加上网格我们使用grid on 命令我们这样书写：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y),grid on这样就画出了带网格的图像当然，也可以先画出没有网格的图像，再把窗口切回matlab命令输入窗口，输入grid on，这样图像就会加上网格，即>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>grid on2.2 为坐标轴命名为x坐标轴命名的命令是xlabel（），显然，y的就应该是ylabel（）比如这里，我想让x命名为x，y命名为sinx，则如下输入：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)，xlabel（‘x’），ylabel（‘sinx’）注意，坐标轴的名字要用引号括起来，表示字符串当然也可以画图后再标坐标轴，即：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>xlabel（‘x’）>>ylabel（‘sinx’）然后我们就可以看到坐标轴带命名的图像：2.3 绘制多条曲线绘制多条曲线有两种情况，一种是在同一个坐标面内画多条曲线，另一种是在一个面内画多个独立的曲线我们先讲第一种，假设我们要在一个坐标面内画sinx，cosx，tanx的图像先定义x，y>>x=[0:0.1:10]>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=tan(x);接着画图>>plot（x，y1）这时候函数绘制出了sinx的图像接着我们继续画>>plot（x，y2）我们会发现程序会把之前的sinx图像抹掉，然后绘制cosx的图像为了让他们同时存在，我们使用hold on命令，即画完一个图后，hold on，继续画当我们再加上tanx后会得到这个图像这是因为函数显示区间设置的原因，后面讲2.4 更改图像显示区间从楼上我们已经在一个图中画出了sinx、cosx、tanx的图像，但是我们知道tanx的值域是负无穷到正无穷，而sin，cos的值域是-1到1，这导致了我们基本上看不到sin，cos的图像，为了解决这个问题，我们只需用axis命令即可，命令格式为axis（[xmin xmax ymin ymax]）即括号内跟一个区间，四个数字分别是x的起点，x的终点，y的起点，y的终点。

一、二维数据曲线图1、MATLAB 最常用的画二维图形的命令是plot, plor 函数的基本调用格式为：plot(x.y)其 中x 和y 为长度相同的向豈，分别用于存储x 坐标和y 坐标数据。

例 1:在［0,2 7T ］画 Sill(.v) 0生成的图形如下图1所示：图1说明：(1) plot 函数的输入参数是矩阵形式时A 、 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。

B 、 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。

C 、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 值相对其卜.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。

(2) 含多个输入参数的plot 函数 调用格式为：plot(xl,yl.x2,y2,"--.xn.yn)A, 当输入参数都为向量时，xl 和yl, x2和y2, xn 和yn 分别组成一组向量对，每一 组向量对的长度可以不同。

每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制岀 多条曲线。

B.当输入参数有矩阵形式时，配对的x_y 按对应列兀素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线 条数等于矩阵的列数。

例2：如卜所示的程序：x 1 =liuspace(0,2 *pi,l 00);x2=luispace(0.3 *pi,l 00);x3=linspace(0.4*pi,100);yl=sin(xl); y2=l+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[xl;x2;x3]';0.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8y=[yl;y2;y3「plot(x,y,xl,yl-l) 其图形如图2所示:图2(3)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x),在这种情况卜，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。

matlab绘图大全Matlab绘图系列之高级绘图一、目录1.彗星图二维彗星图三维彗星图2.帧动画3.程序动画4.色图变换5.Voronoi图和三角剖分Voronoi图三角剖分6.四面体7.彩带图彩带图三维流彩带图8.伪彩图9.切片图切片图切片轮廓线图10.轮廓图显示轮廓线显示围裙瀑布效果带光照模式的阴影图11.函数绘图轮廓线、网格图、曲面图、轮廓网格图轮廓曲面图、二维曲线、极坐标曲线图、自定义函数12.三维图形控制视点灯光效果色彩控制二、图形示例1．彗星图二维彗星图t=0:.01:2*pi;x=cos(2*t).*(cos(t).^2);y=sin(2*t).*(sin(t).^2);comet(x,y);title('二维彗星轨迹图')hold onplot(x,y)三维彗星图a=12;b=9;T0=2*pi;%T0是轨道的周期T=5*T0;dt=pi/100;t=[0:dt:T]';f=sqrt(a^2-b^2);%地球与另一焦点的距离th=12.5*pi/180;%未经轨道与x-y平面的倾角E=exp(-t/20);%轨道收缩率x=E.*(a*cos(t)-f);y=E.*(b*cos(th)*sin(t));z=E.*(b*sin(th)*sin(t));plot3(x,y,z,'g')%画全程轨线hold on,sphere(20);%画地球axis offtitle('卫星返回地球示例')x1=-18*T0;x2=6*T0;y1=-12*T0;y2=12*T0;z1=-6*T0;z2=6*T0;axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2])% axis([-15 10 -15 10 -10 10])axis equalcomet3(x,y,z,0.02);%画运动轨线hold off2．帧动画Z=peaks;surf(Z)%绘制网格表面图axis tightset(gca,'nextplot','replacechildren');%设定axis覆盖重画模式title('帧动画播放示例')for j=1:20surf(sin(2*pi*j/20)*Z,Z)%重新绘制网格表面图，这里后面一个Z当成了颜色矩阵F(j)=getframe;%创建帧endmovie(F,20)%播放动画20次3．程序动画t=0:pi/50:10*pii=1;h=plot3(sin(t(i)),cos(t(i)),t(i),'*','erasemode','none');%设定擦除模式grid onaxis([-2 2 -2 2 -1 10*pi])title('程序动画示例')for i=2:length(t)set(h,'xdata',sin(t(i)),'ydata',cos(t(i)),'zdata',t(i));drawnowpause(0.01)end4．色图变换load spineimage(X)colormap coolspinmap(10)5．Voronoi图和三角剖分Voronoi图rand('state',5)x=rand(1,10);y=rand(1,10);subplot(131)voronoi(x,y);%绘制voronoi图形axis equalaxis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])subplot(132)[vx,vy]=voronoi(x,y);plot(x,y,'r+',vx,vy,'b-');%应用返回值绘制axis equalaxis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])subplot(133)rand('state',5);x=rand(10,2);[v,c]=voronoin(x);%返回值v参数维voronoi顶点矩阵，返回值c 参数为voronoi元胞数组for i=1:length(c)if all(c{i}~=1)patch(v(c{i},1),v(c{i},2),i);%应用色图iendendaxis equalaxis([-0.2 1.6 -0.5 2.5])box on三角剖分[x,y]=meshgrid(1:15,1:15);tri=delaunay(x,y);z=peaks(15);trimesh(tri,x,y,z)6．四面体d=[-1 1];[x,y,z]=meshgrid(d,d,d);%定义一个立方体x=[x(:);0];y=[y(:);0];z=[z(:);0];%[x,y,z]分别为加上中心的立方体顶点X=[x(:) y(:) z(:)];Tes=delaunayn(X);%返回m×n的数组值tetramesh(Tes,X);%绘制四面体图camorbit(20,0);%旋转摄像目标位置7．彩带图彩带图[x,y]=meshgrid(-3:.5:3,-3:.1:3);z=peaks(x,y);ribbon(y,z)三维流彩带图load wind%打开保存的数据lims=[100.64 116.67 17.25 28.75 -0.02 6.86];%定义坐标轴范围[x,y,z,u,v,w]=subvolume(x,y,z,u,v,w,lims);%lims来定义数据子集[sx sy sz]=meshgrid(110,20:5:30,1:5);%定义网格点verts=stream3(x,y,z,u,v,w,sx,sy,sz,.5);%计算彩带顶点cav=curl(x,y,z,u,v,w);%计算卷曲角速度wind_speed=sqrt(u.^2+v.^2+w.^2);%计算流速h=streamribbon(verts,x,y,z,cav,wind_speed,2);%绘制流彩带图view(3)8．伪彩图n=6%定义轮数r=(0:n)'/n;%定义轮的半径theta=pi*(-n:n)/n;%定义轮的扇区角X=r*cos(theta);Y=r*sin(theta);%定义网格顶点C=r*cos(2*theta);%定义色图pcolor(X,Y,C)%绘制伪彩图axis equal tight9．切片图切片图[x,y,z] = meshgrid(-2:.2:2,-2:.25:2,-2:.16:2);v = x.*exp(-x.^2-y.^2-z.^2);xslice = [-1.2,.8,2]; yslice = 2; zslice = [-2,0];slice(x,y,z,v,xslice,yslice,zslice)colormap hsv切片轮廓线图[x y z v]=flow;%打开水流数据h=contourslice(x,y,z,v,[1:9],[],[0],linspace(-8,2,10));%切片轮廓线view([-12 30])10．轮廓图显示轮廓线[x,y,z]=peaks;subplot(1,2,1)meshc(x,y,z);%同时画出网格图与轮廓线title('meshc 网格图与轮廓线')axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);subplot(1,2,2)surfc(x,y,z);%同时画出曲面图与轮廓线title('surfc 曲面图与轮廓线')axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);显示围裙[x y z]=peaks;meshz(x,y,z);瀑布效果[X,Y,Z]=peaks(30);waterfall(X,Y,Z)带光照模式的阴影图[x,y]=meshgrid(-3:1/8:3);z=peaks(x,y);surfl(x,y,z);shading interp%着色处理colormap(gray);%灰度处理axis([-3 3 -3 3 -8 8])11．函数绘图轮廓线、网格图、曲面图、轮廓网格图%图1绘制轮廓线、网格图、曲面图、轮廓网格图subplot(221)f=['3*(1-x)^2*exp(-(x^2)-(y+1)^2)-10*(x/5-x^3-y^5)*exp(-x^2-y^2)-1/3*exp(-(x+1)^2-y^2)'];%定义双变量x、y的函数式ezcontour(f,[-3,3],49)%x、y为[-3 3]，网格为49×49subplot(222)ezmesh('sqrt(x^2+y^2)');subplot(223)ezsurf('real(atan(x+i*y))')%经过滤波，如果相同数据surf绘图没有滤波subplot(224)ezmeshc('y/(1+x^2+y^2)',[-5,5,-2*pi,2*pi])%x、y的数值范围分别为[-5 5]、[-2*pi 2*pi]轮廓曲面图、二维曲线、极坐标曲线图、自定义函数%图2绘制轮廓曲面图、二维曲线、极坐标曲线图、自定义函数figure(2)subplot(221)ezsurfc('sin(u)*sin(v)')subplot(222)ezplot('x^2-y^4');subplot(223)ezpolar('1+cos(t)')subplot(224)fplot('myfun',[-20 20])function Y=myfun(x)Y(:,1)=200*sin(x(:))./x(:);Y(:,2)=x(:).^2;三维曲线图%绘制三维曲线图figure(3)ezplot3('sin(t)','cos(t)','t',[0,6*pi])12．三维图形控制视点View图形旋转subplot(121)surf(peaks);title('旋转前图形');subplot(122)h=surf(peaks);rotate(h,[1 0 1],180)title('旋转后图形');灯光效果%灯光效果(1)camlight(2)light(3)lightangle(4)lighting(5)materialsphere;camlight色彩控制%色彩控制(1)缺省设置colordef、whitebg(2)色图colormap(3)浓淡处理shadingload flujetimage(X)colormap(jet)subplot(131)sphere(16)axis squareshading flattitle('Flat Shading')subplot(132)sphere(16)axis squareshading facetedtitle('Faceted Shading') subplot(133)sphere(16)axis squareshading interptitle('Interpolated Shading')。

MATLAB中的绘图函数介绍概述：MATLAB是一种非常强大的数值计算和科学绘图软件，在各个领域中都得到广泛的应用。

在MATLAB中，绘图函数是其中一个非常重要的功能，它可以帮助我们将数据可视化，并进行分析和解释。

在本文中，我们将详细介绍一些常用的MATLAB绘图函数及其功能。

一、plot函数：plot函数是MATLAB中最基本的绘图函数之一，它可以绘制线性图。

通过将一系列的点连接起来，我们可以绘制出数据的变化趋势。

下面是plot函数的一个简单示例：```matlabx = 0:0.1:10;y = sin(x);plot(x, y);```在这个例子中，我们首先定义了x的取值范围为0到10，间隔为0.1。

然后通过使用sin函数计算出对应的y值。

最后，调用plot函数将x和y的数值传入，即可得到一条关于sin函数的图形。

除了基本的线性图，plot函数还可以绘制不同颜色和线型的曲线，并添加标题、标签等。

它是进行简单数据可视化的利器。

二、scatter函数：相比于plot函数，scatter函数可以绘制散点图，用于展示多个不同数据点之间的分布关系。

通过scatter函数，我们可以方便地比较不同变量之间的相关性。

以下是scatter函数的一个示例：```matlabx = randn(100,1);y = 0.5*x + randn(100,1);scatter(x, y);```在这个例子中，我们首先生成了两组随机数x和y。

然后使用scatter函数将它们绘制成散点图。

通过观察散点图的分布，我们可以判断出x和y之间是否存在线性相关性。

scatter函数还支持设置散点的颜色、大小和透明度等参数，以满足不同的需求。

它是进行多变量分析的重要工具之一。

三、bar函数：bar函数可以用于绘制柱状图，常用于展示各个类别的数据之间的差异。

通过柱状图，我们可以清晰地比较不同类别之间的数值大小。

以下是bar函数的一个示例：```matlabx = categorical({'A', 'B', 'C', 'D'});y = [10, 15, 8, 12];bar(x, y);```在这个例子中，我们首先定义了四个类别，分别是'A'、'B'、'C'和'D'。