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日志

matlab绘图

已有 1032 次阅读2011-5-3 10:49

matlab绘图基本xy平面绘图命令 

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(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,在座标对後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),也是在座标对後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      x 
  b   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 

==================================================== 
图形完成後,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。 
==================================================== 
小整理:其他各种二维绘图函数 

bar  长条图 
errorbar  图形加上误差范围 
fplot  较精确的函数图形 
polar  极座标图 
hist  累计图 
rose  极座标累计图 
stairs  阶梯图 
stem  针状图 
fill  实心图 
feather  羽毛图 
compass  罗盘图 
quiver  向量场图 
==================================================== 

以下我们针对每个函数举例。 
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式: 

close all; % 关闭所有的图形视窗 
x=1:10; 
y=rand(size(x)); 
bar(x,y); 

如果已知资料的误差量,就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做资料的误差量: 

x = linspace(0,2*pi,30); 
y = sin(x); 
e = std(y)*ones(size(x)); 
errorbar(x,y,e) 

对於变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图,会对剧烈变化处进行较密集的取样,如下例: 

fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围

若要产生极座标图形,可用polar: 

theta=linspace(0, 2*pi); 
r=cos(4*theta); 
polar(theta, r); 

对於大量的资料,我们可用hist来显示资料的分 情况和统计特性。下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分: 

x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数 
hist(x,20); % 20代表长条的个数 

rose和hist很接近,只不过是将资料大小视为角度,资料个数视为距离,用极座标绘制表示: 

x=randn(1000, 1); 
rose(x); 

stairs可画出阶梯图: 

x=linspace(0,10,50); 
y=sin(x).*exp(-x/3); 
stairs(x,y); 

stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号: 

x=linspace(0,10,50); 
y=sin(x).*exp(-x/3); 
stem(x,y); 

stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色: 

x=linspace(0,10,50); 
y=sin(x).*exp(-x/3); 
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色 

feather将每一个资料点视复数,并以箭号画出: 

theta=linspace(0, 2*pi, 20); 
z = cos(theta)+i*sin(theta); 
feather(z); 

compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点: 

theta=linspace(0, 2*pi, 20); 
z = cos(theta)+i*sin(theta); 
compass(z);

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