四、MATLAB绘图

四、MATLAB绘图

4.1 二维曲线

plot(x,y) ：

• 当x,y为长度相等的横纵坐标向量，绘制折线图。

• 如果x是向量，y是矩阵时：1.矩阵y的列数等于x的长度，则以x为横坐标，以y的每个行向量为纵坐标绘图。（绘制y的行数条折线。）2.如果y的行数等于x的长度，相对应。

• 如果x，y是同型矩阵，以x,y对应元素的横纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。

plot(x):x为实数向量时，以下标为x轴，向量值为y轴作图。当x时复数向量时，分别以向量元素的实部和虚部为横纵坐标绘图。

plot(x1,y1,x2,y2,...,xn,yn):其中每一向量对构成一组数据点的横纵坐标，绘制一条曲线。

plot(x,y,选项):含选项的plot函数。选项有线型、颜色、数据点标记。

fplot(f,lims,选项)：绘图的数据点是自适应产生的。在函数平坦处,所取数据点比较稀疏;在函数变化剧烈处,将自动取较密的数据点。可以较好的反应图形情况。其中f代表函数，通常采用函数句柄形式，lims用二元向量[xmin,xmax]小鼠，选项定义与plot()函数相同.

双输入函数参数：fplot(funx,funy,tlims,选项)。绘制参数方程。

4.2 绘制图形的辅助操作

• 给图形添加标注：title(),xlabel(),ylable(),text(x,y,图形说明),legend(图例1,图例2,...)

  title(图形标题,属性名,属性值)"图形标题"参数为字符串，多行标题可用单元数据，支持LaTeX格式控制符，要用大括号。属性名和属性值成对出现（“Color”,“FontSize”）。

  xlabel(),ylable()：调用方法和title()相同

  text(x,y,说明)：x,y表示坐标，"说明"和title()调用一样。

  gtext(说明):放置位置由鼠标操作。

  legend(图例1,图例2,...)："图例"用法和title()相同，顺序需要和图形顺序相同。‘location’指定图例位置，可设为’eastoutside’。

• 坐标控制：

  axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax])定义坐标范围，“zmin”,"zmax"可忽略。

  axis equal:横纵坐标等长刻度。

  axis square:产生矩形坐标系

  axis auto:使用默认设置。

  axis\grid\box off:取消坐标轴\网格\边框。

  axis\grid\box on:显示坐标轴\网格\边框。

  grid\box:在两种状态之间进行切换

• 图形保持：MATLAB每执行一次图形操作，便刷新图形。若希望保持图形需要进行图形保持。

  hold on,hold off,hold:设置在窗口中保持图形，取消保持

• 图形窗口的分割:将一个图形窗口分成若干子图

  subplot(m,n,p):m和n指定将图形窗口分成m*n个绘图区，p指定当前活动区，绘图区号按行优先编号。
  

4.3 其它形式的二维图形

• 对数坐标图。semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,...),semilogy(...),loglog(...),分别表示x轴为对数坐标系，y轴为对数坐标系，两轴均为对数坐标。调用方法与plot()相同
  

• 极坐标图:polar(theta,rho,选项)theta为极角，rho为极径。

• 条形图：bar(y,style),barh(),若y为向量，则以向量的值作为每个矩形条的高度，以下标为横坐标；若y为矩阵，把每一行当作一组数据，把行号当作横坐标，分组绘制。style="grouped"or"stacked.
  bar(x,y,style)：x存储横坐标，y存储数据。

• 直方图：hist(y):y为要统计的数据，若参数为(y,x)x为组数或分组的中心值向量。rose(theta,x)：绘制极坐标系下的直方图，theta确定每个区间与原点的角度数据（弧度制），x为组数标量。

• 扇形图pie(x,explode),x为待统计向量，explode与x同大的向量，非0部分突出显示。

• 面积图area()

• 散点图：

  ​ scatter(x,y,选项,'filled')散点图

  ​ stairs()阶梯图

  ​ stem()杆图

• 矢量类图形：

  ​ compass():罗盘图

  ​ feather():羽毛图

  ​ quiver(x,y,u,v):箭头图,(x,y)为矢量起点,(u,v)为矢量终点

4.4 三维曲线

最基本的函数plot3()，fplot3(),使用方法与plot(),fplor()类似,也可在对应位置添加"选项"。

plot3(x,y,z)，x,y,z为三轴坐标向量时，使用方法与plot()类似。三者为同型矩阵时，以对应列元素绘制曲线，条数为矩阵列数。当x,y,z有向量也有矩阵时，向量与矩阵长度相同。

plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,...,xn,yn,zn)，每一组x,y,z向量构成一组数据点的坐标，绘制一条曲线。

fplot(funx,funy,funz,tlims)，前三个参数为函数句柄的形式，"tlims"用二元向量描述参数函数自变量取值范围。

4.5 三维曲面

• 平面网格数据的生成：1)利用矩阵运算生成。2)[X,Y]=meshgrid(x,y)

• 绘制三维曲面的mesh函数和surf函数：mesh函数绘制三维网格图，surf绘制三维曲面图。参数都为"(x,y,z,c)"，c指定不同高度下的曲面颜色。
  
  当参数x,y省略时，z矩阵的第一维下标当作y轴坐标，第2维下标当作x轴坐标。

  带等高线meshc()，带底座meshz()
  

• fmesh(funx,funy,funz,uvlims)函数和fsurf函数，'uvlims’为四元向量。

• sphere函数生成绘制三维球面的数据，cylinder函数生成三维柱面数据。

• peaks函数是一个典型的多元函数。它本质上是一个二元高斯分布的概率密度函数，函数表达式为：
  

4.6 图形修饰处理

可以渲染烘托图形效果，使图形表现力更强。

4.6.1视点处理

view(az,el):az为方位角，el为仰角。单位均为度数。

4.6.2 色彩处理

看不太懂，要用的时候再查吧。。。

颜色的向量表示，[R,G,B]。

色图（Colormap）。colormap 色图名\colormap(色图矩阵)

三维图片表面的着色，shading faceted\shading flat\shading interp。

4.6.3 裁剪处理

将需要裁减部分的函数值设为NaN

4.7 交互式绘图工具

简单，鼠标操作。

• “绘图”选项卡：选择工作区变量，鼠标操作。
• 图形窗口绘图工具：图形选项板，绘图浏览器，属性编辑器。
• 图形窗口菜单和工具栏