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  • MATLAB 绘图

    2020-08-20 20:39:24
    MATLAB中绘制图形,通常采用以下7个步骤 1.准备数据 准备好绘图需要的横坐标变量和纵坐标变量数据。 2.设置当前绘图区 在指定的位置创建新的绘图窗口,并自动以此窗口的绘图为当前绘图区。 3.绘制图形 创建坐标轴...

    一、绘图的基本步骤

    在MATLAB中绘制图形,通常采用以下7个步骤
    1.准备数据
    准备好绘图需要的横坐标变量和纵坐标变量数据。
    2.设置当前绘图区
    在指定的位置创建新的绘图窗口,并自动以此窗口的绘图为当前绘图区。
    3.绘制图形
    创建坐标轴,指定叠加绘图模式,绘制函数曲线。
    4.设置图形中曲线和标记点格式
    设置图形中的线宽、线型、颜色和标记点的形状、大小、颜色等。
    5.设置坐标轴和网格线属性
    将坐标轴的范围设置在指定横线,并设置网格线的属性,如网格线的类型(实线、虚线)等
    6.标注图形
    对图形进行标注,包括在图形中添加标题、坐标轴标注、文字标注等、
    7.保存和导出图形
    按指定文件格式、属性保存或导出图形,以备后续使用。

    二、在工作区直接绘图

    使用工作空间直接绘图

    三、利用函数绘图

    MATLAB提供了丰富的绘图功能,在命令行窗口中输入help graph2d可得到所有绘制二维图形的命令,输入help graph3d可得到所有绘制三维图形的命令。

    1.基本二维图形

    plot(X1,Y1,LineSpec,‘PropertyName’,PropertyValue):对所有用plot函数创建的图形进行属性值设置。
    常用的绘图选项:

    选项 含义 选项 含义
    - 实线 . 用点号标出数据点
    虚线 用圆圈标出数据点
    点线 × 用叉号标出数据点
    -. 点划线 + 用加号标出数据点
    r 红色 s 用小正方形标出数据点
    g 绿色 D 用菱形标出数据点
    b 蓝色 V 用下三角标出数据点
    y 黄色 ^ 用上三角标出数据点
    m 品红 < 用左三角标出数据点
    c 青色 > 用右三角标出数据点
    w 白色 H 用六角形标出数据点
    k 黑色 P 用五角形标出数据点
    * 用星号标出数据点 - -

    常用属性:

    属性名 含义 属性名 含义
    LineWidth 设置线的宽度 MarkerEdgeColor 设置标记点的边缘颜色
    MarkerSize 设置标记点的大小 MarkerFaceColor 设置标记点的填充颜色

    h = plot(X1,Y1,LineSpec,‘PropertyName’,PropertyValue):返回绘制函数的句柄值h。
    loglog函数、semilogx函数与semilogy函数的用法与plot函数的用法类似。
    【例1】在同一坐标下绘制多条曲线

    >> clear all;
    t = 0: pi/50: 4*pi;
    y0 = exp(-t/3);
    y = exp(-t/3).*sin(3*t);
    plot(t,y,t,y0,t,-y0);
    grid on
    

    在这里插入图片描述

    【例2】加载MATLAB自带的噪声信号进行图形绘图

    >> clear all;
    >> load noisdopp;
    >> plot(noisdopp)
    

    在这里插入图片描述

    2.双y轴绘图

    在MATLAB中,提供了plotyy函数用于绘制双y轴图形绘制。在实际中,如果两组数据的数据范围相差较大,而又希望放在同一图形中比较分析,则可以绘制双y轴图形。
    plotyy(x1,y1,x2,y2):在一个图形窗口同时绘制两条曲线(x1,y1)和(x2,y2),曲线(x1,y1)用左侧的y轴,曲线(x2,y2)用右侧的y轴。
    plotyy(x1,y1,x2,y2,fun):fun是字符串格式,用于指定绘图的函数名,如plot、semilogx等。例如,命令plotyy(x1,y1,x2,y2,‘semilogx’)就是用函数semilogx来绘制曲线(x1,y1)和(x2,y2)。
    plotyy(x1,y1,x2,y2,fun1,fun2):和第二种形式类似,只是用fun1和fun2可以指定不同的绘图函数分别绘制这两种曲线。
    【例3】利用plotyy绘制双y轴图形。

    >> clear all;
    >> x = 0: 0.01: 20;
    >> y1 = 200 * exp(-0.05 * x).*sin(x);
    >> y2 = 0.8 * exp(-0.5 * x).*sin(10 * x);
    >> figure
    >> plotyy(x,y1,x,y2)
    

    在这里插入图片描述

    3.三维图形
    1)三维曲线

    在MATLAB中,提供了plot3函数用于绘制三维曲线,其函数的用法与二维曲线绘制函数plot类似。plot3函数的调用格式如下。
    plot3(X1,Y1,Z1,…):以默认线型属性绘制三维点集(Xi,Yi,Zi)确定的曲线。Xi、Yi、Zi为相同大小的向量或矩阵。
    plot3(X1,Y1,Z1,LineSpec…):以参数LineSpec确定的线型属性绘制三维点集(Xi,Yi,Zi)确定的曲线,Xi、Yi、Zi为相同大小的向量或矩阵。
    plot3(…,‘PropertyName’,PropertyValue,…):绘制三维曲线,根据指定的属性值设定曲线的属性。
    h = plot3(…):返回绘制曲线图的句柄值向量h。
    【例4】利用plot绘制三维曲线图。

    clear all
    t = 0: pi/50: 10 * pi
    st = sin(t)
    ct = cos(t)
    figure
    plot3(st,ct,t)
    

    在这里插入图片描述
    MATLAB中,除了可以绘制三维线性图形外,还可以绘制三维曲面。常见的绘制三维曲面的MATLAB函数有mesh和surf。

    2)三维网格图的绘制

    在三维网格图绘制时经常需要用到meshgid,用于生成网格数据。
    meshgrid的用法简介
    [X,Y] = meshgid(x,y):输入向量x为xy平面上矩阵定义域的矩形分割线在x轴的值,输入向量y为xy平面上矩形定义域的矩形分割线在y轴的值。输出向量X为xy平面上矩形定义域的矩形分割点的横坐标值矩阵,输出向量Y为xy平面上矩形定义域的矩形分割点的纵坐标值矩阵。
    [X,Y] = meshgrid(x):等价于[X,Y] = meshgrid(x,x)
    [X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z)

    3)三维网格曲面

    mesh(X,Y,Z)

    4)三维阴影曲面

    surf(X,Y,Z)
    Matlab用surf函数画三维曲面
    Matlab绘制三维曲线(plot3)和三维图形(mesh & surf)
    Matlab中mesh和surf的区别
    meshgrid,contour,surf,mesh的总结

    4.图形的修饰
    1)选择图形窗口的函数

    1.打开不同图形窗口的函数
    figure(1);figure(2);…;figure(n):用来打开不同的图形窗口,以便绘制不同的图形。
    2.图形窗口分拆函数subplot
    subplot(m,n,p):分割图形显示窗口,m表示上下分割个数,n表示左右分割个数,p表示子图编号。
    【例5】图形窗口的创建与分割

    clear all
    b = 2 * pi
    x = linspace(0,b,50)                       %分割点
    for k = 1:9
        y = sin(k * x).*cos(.52 * x)
        subplot(3,3,k)
        plot(x,y,'linewidth',2)
        axis([0,2*pi,-1,1])
    end
    
    

    在这里插入图片描述

    2)坐标轴相关函数

    在默认情况下,MATLAB自动选择图形的横、纵坐标的比例,当然也可以用axis函数控制,常用的函数格式如下:
    axis([xmin xmax ymin ymax]):[xmin xmax ymin ymax]中分别给出x轴和y轴的最大值、最小值。
    axis equal:x轴和y轴的单位长度相同。
    axis square:图框呈正方形。
    axis off:清除坐标刻度。
    semilogx:绘制以x轴为对数坐标(以10为底)、y轴为线性坐标的半对数坐标图形。
    semilogy:绘制以y轴为对数坐标(以10为底)、x轴为线性坐标的半对数坐标图形。
    loglog:绘制全对数坐标图形,即x、y轴均为对数坐标(以10为底)。

    3)文字标识函数

    text(x,y,‘字符串’):在图形的指定坐标位置(x,y)处标示单引号括起来的字符串。
    gtext(‘说明文字’):利用鼠标在图形的某一位置标示说明文字。执行完绘图命令后再执行gtext(‘说明文字’)命令,就可在屏幕上得到一个光标,然后用鼠标选择说明文字的位置。
    title(‘字符串’):在所绘制图形的最上端显示说明该图形标题的字符串。
    xlanbel(‘字符串’)、ylanbel(‘字符串’)、zlanbel(‘字符串’):设置x、y、z坐标轴的名称。输入特殊的文字需要用反斜杠()开头。
    legend(‘字符串1’、‘字符串2’,…,‘字符串n’):在屏幕上开启一个视窗,然后依据绘图函数的先后次序,用对应的字符串区分图形上的线。

    4)添加或删除栅格

    grid:给图形加上栅格线。
    grid on :给当前坐标系加上栅格线。
    grid off:从当前坐标系中删去栅格线。
    grid:交替转换命令,即执行一次,转变一个状态(相当于grid on、grid off)。

    5)图形保持或覆盖

    hold on:把当前图形保持在屏幕不变,同时允许在这个坐标内绘制另外一个图形。
    hold off:使新图覆盖旧图。
    hold函数是一个交替转换函数,即执行一次,转变一个状态(相当于hold on、hold off)。
    【例6】绘制对数坐标及半对数坐标图

    clear all
    x1 = logspace(-1,2)
    subplot(131)
    loglog(x1,exp(x1),'-s')
    title('loglog函数绘图')
    grid on
    x2 = 0: 0.1 :10
    subplot(132)
    semilogx(10.^x2,x2,'r-.*')
    title('semilogx函数绘图')
    subplot(133)
    semilogx(10.^x2,x2,'rd')
    title('semilogy函数绘图')
    

    在这里插入图片描述

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  • 线型 线型 定义符 线型 定义符 线型 - 实线 : 点线 -- 划线 -. 划线 ...取值为整数(单位为像素) 如: plot(x,y,'linewidth',4) 颜色 颜色 定义符 类型 定义符 类型 R(r

    线型

    线型
    定义符 线型 定义符 线型
    - 实线 : 点线
    -- 划线 -. 点划线



    线条宽度

    取值为整数(单位为像素点)
    如:plot(x,y,'linewidth',4)


    颜色


    颜色
    定义符 类型 定义符 类型
    R(red) 红色 M(magenta) 品红
    G(green) 绿色 y(yellow) 黄色
    b(blue) 蓝色 k(black) 黑色
    c(cyan) 青色 w(white) 白色





    标记类型

    标记类型
    定义符 类型
    + 加号
    o(字母) 小圆圈
    * 星号
    . 实点
    x 交叉号
    d 菱形
    ^ 上三角形
    v 下三角形
    > 右三角形
    < 左三角形
    s 正方形
    h 正六角形
    p 正五角星








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  • 二维图 1.1 基本画图功能 1.2 plot参数说明 :线条类型,点类型,颜色 1.3 坐标轴定标和图形说明 1.4 子图 :subplot 1.5 其他类型的二维图 :极坐标图,条形图,饼图,柱状图,双y轴图 1.6 函数绘图 :fplot2....

    目录

    1..二维图
      1.1 基本画图功能
      1.2 plot参数说明 :线条类型,点类型,颜色 
      1.3 坐标轴定标和图形说明
      1.4 子图 :subplot
      1.5 其他类型的二维图 :极坐标图,条形图,饼图,柱状图,双y轴图
      1.6 函数绘图 :fplot
    2.三维绘图
      2.1 三维线图 plot3()
      2.2 曲面图 mesh surf
      2.3 等高图  contour()
      2.4 伪色图 pcolor()

     

    1.二维图

    1.1 基本画图功能

     

    1.2 plot参数说明

     

    1.3 坐标轴定标和图形说明

     

    1.4 子图

    subplot(m,n,p) 把图形窗口分成m行n列,p对应第几个子图。

    例如subplot(2,2,1)

     

    例子:

    x=0:pi/20:2*pi;
    
    y1=sin(x);
    
    y2=cos(x);
    
    %第一个图形窗口
    
    figure(1)
    
    plot(x,y1,':*k',x,y2,'--*r');   %参数依次为:线条类型,点类型,颜色
    
    title('正弦与余弦')              %标题
    
    xlabel('x轴')                   %标注x轴
    
    ylabel('y轴')                   %标注y轴
    
    legend('y1=sinx','y2=cosx')     %标注函数线
    
    text(0.7853,0.7071,'交点')      %在某个点添加文本框
    
    grid on                         %添加栅格
    
    %第二个图形窗口
    
    figure(2)                       %重新打开一个空白图形窗口
    
    subplot(2,1,1)
    
    axis([0,pi,0,1])                %限制x,y轴的最大最小值,[xmin,xmax,ymin,ymax]
    
    plot(x,y1,'r','LineWidth',2)    %使线条扩大一定倍数
    
    legend('y1=sinx')
    
    subplot(2,1,2)                  %把图形窗口分成2行1列
    
    axis([0,pi,0,1])   
    
    plot(x,y2,'b','LineWidth',2)
    
    legend('y1=sinx')

    运行结果:

     

    1.5 其他类型的二维图

    (1)极坐标图: polar(theta,r)

    (2)对数图

     

    (3)条形图,柱状图和饼图

     

    柱状图:显示数据的分布情况。

    (4)双y轴图:适用于同个x区间,但y值相差较大的情况。

    例子:

    x=[1:5];
    
    figure(1)
    
    subplot(2,2,1)
    
    bar(x);   %垂直条形图
    
    subplot(2,2,2)
    
    barh(x);  %水平条形图
    
    subplot(2,2,3)
    
    bar3(x);  %三维条形图
    
    subplot(2,2,4)
    
    bar3h(x); %三维水平条形图
    
    figure(2)
    
    subplot(2,2,1)
    
    pie(x);   %饼图
    
    subplot(2,2,2)
    
    pie3(x);  %三维饼图
    
    subplot(2,2,3)
    
    x1=[1 2 4 6 2 2 5 3 4 5 6 2 7 1 2  8 9 2 3 4 6];
    
    hist(x1,10);  %柱状图,把数据从最大值到最小值等分成10份
    
    subplot(2,2,4)
    
    x2=0:pi/20:2*pi;
    
    y1=sin(x2);
    
    y2=exp(x2);
    
    plotyy(x2,y1,x2,y2)  %双y图

    运行结果:

     

    1.6 函数绘图:fplot('sin(x)',[-2*pi,2*pi])

    2.三维绘图

     

     2.1 三维线图

    x=linspace(0,10*pi,1000);  %0到10*pi中间插入1000个值
    
    y=cos(x);
    
    z=sin(x);
    
    plot3(x,y,z)
    
    grid
    
    xlabel('angle');
    
    ylabel('cos(x)');
    
    zlabel('sin(x)');
    
    title('弹簧')

    运行结果:

     

    2.2 曲面图

    (1)mesh图 (无颜色):mesh(x,y,z)

    (2)surf图 surf(x,y,z)

    渲染颜色:shading interp    去掉颜色:shading flat

    用户自定义颜色:colormap(gray)  %输出灰色

    其他颜色:

     

    例子:

    z=[1:10;2:2:20;3:12];
    
    x=linspace(1,50,10);
    
    y=[500,750,1000];
    
    subplot(2,2,1);
    
    mesh(x,y,z);     %mesh图
    
    title('mesh图')
    
    subplot(2,2,2);
    
    surf(x,y,z);     %surf图
    
    title('surf图')
    
    subplot(2,2,3);
    
    surf(x,y,z);   
    
    shading interp; %渲染阴影图
    
    title('渲染阴影图')
    
    subplot(2,2,4);
    
    surf(x,y,z);
    
    shading flat;   %去掉色图中的网格
    
    title('去掉色图中的网格')

    运行结果:

     

     

    2.3  等高图

    [x,y,z]=peaks;
    
    subplot(1,2,1);
    
    plot3(x,y,z);
    
    contour(x,y,z)   %绘制三维等高图
    
     subplot(1,2,2);
    
    surfc(x,y,z) %同时绘制等高图和曲面图

    运行结果:

     

     

    2.4 伪色图

    概念:用带栅格的二维阴影图代替等高图中的轮廓线。

    [x,y,z]=peaks;
    
    subplot(2,2,1);
    
    pcolor(x,y,z);
    
    title('绘制伪色图')
    
     
    
    subplot(2,2,2);
    
    pcolor(x,y,z);
    
    shading interp;
    
    title('去掉了三维图形的网格')
    
     
    
    subplot(2,2,3);
    
    pcolor(x,y,z);
    
    shading interp;
    
    hold on;
    
    contour(x,y,z,20,'k')
    
    title('在图形上叠加等高线')
    
     
    
    subplot(2,2,4);
    
    contour(x,y,z)
    
    title('普通的等高图')

    运行结果:

     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/youngsea/p/7505364.html

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  • Matlab:绘图常用的属性配置

    千次阅读 2018-07-13 20:48:10
    点类型 标识符 颜色 标识符 实线  - 点 . 蓝色 b 点 : 圆圈 o 绿色 g 点画线 -. ×形状 x 红色 r 虚线 -- 加号 + 青色 c   ...

    1、线条、标记和颜色的选项

     

    线条类型 标识符 点类型 标识符 颜色 标识符
    实线         - . 蓝色 b
    : 圆圈 o 绿色 g
    点画线 -. ×形状 x 红色 r
    虚线 -- 加号 + 青色 c
        星号 * 洋红色 m
        方形 s 黄色 y
        菱形 d 黑色 k
        下三角 v 白色 w
        上三角 ^    
        左三角 <    
        右三角 >    
        五角星 p    
        六角星 h    

    使用范例  

     plot(U_Test,Y,'or-');

    结果

    2、线条参数设置

     

    描述 参数 示例
    线宽 LineWidth plot(U_Test,Y,'LineWidth',2);
    标识符边缘颜色 MarkerEdgeColor plot(U_Test,Y,'^','MarkerEdgeColor','k');
    标识符填充颜色 MarkerFaceColor plot(U_Test,Y,'^','MarkerFaceColor','b');
    标识符大小 MarkerSize plot(U_Test,Y,'MakerSize',2);

    使用范例  

      plot(U_Test,Y,'r:*','LineWidth',0.5,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','b');

    结果

    3、图像设置

     

    描述 命令  
    x、y坐标轴设置 axis([xmin,xmax,ymin,ymax])  
    在坐标(a,b)输出字符 text(a,b,'text')  
    坐标轴标签 xlabel('x')        ylabel('y')  
    图例 legend('s1','s2')  
    标题     title('text')  
    网格开/关 grid on    grid off  

     

    4、颜色映像

            MATLAB 有一个叫颜色映象 的数据结构来代表颜色值。颜色映象定义为一个有三列和若干行的矩阵。利用 0 到 1 之间的数,矩阵的每一行都代表了一种色彩。任一行的数字都指定了一个 RGB 值,即红、黄、蓝三种颜色的强度,形成一种特定的颜色。一些有代表性的 RGB 值在下两表中给出。

          (1)典型颜色的RGB :

    Red(红) Green(绿) Blue(蓝) 颜色
    0 0 0
    1 1 1
    1 0 0
    0 1 0 绿
    0 0 1
    1 1 0
    1 0 1 洋红
    0 1 1 青蓝
    0.667 0.667 1 天蓝
    1 0.5 0 橘黄
    0.5 0 0 深红
    0.5 0.5 0.5 灰色

     

          (2)渐变颜色

         各个颜色映象产生一个 64 × 3 的矩阵,指定了 64 种颜色 RGB 的描述。这些函数都接受一个参量来指定所产生矩阵的行数。比如 hot(m) 产生一个 m × 3 的矩阵,它包含的 RGB 颜色值的范围从黑经过红、橘红和黄,到白。常用的见下表:

    hsv 色彩饱和值
    hot 从黑到红到黄道白
    cool 青蓝和洋红的色度
    pink 粉红的彩色度
    bone 带一点蓝色的灰度
    jet hsv的一种变形(以蓝色开始和结束)
    copper 线性铜色度
    prim 三棱镜。交替为红,橘黄,黄,绿,天蓝
    flag 交替为红,白,蓝,黑
    gray x线性灰度

    (3)颜色映象使用 :

         语句 colormap(M ) 将矩阵 M 作为当前图形窗口所用的颜色映象。例如,

     colormap ( cool ) 装入了一个有 64 个输入项的 cool 颜色映象。
     colormap  default 装入了缺省的颜色映象( hsv )。

         函数 plot 、 plot3 、 contour 和 contour3 不使用颜色映象,它们使用列在 plot 颜色和线形表中的颜色。而大多数其它绘图函数,比如 mesh 、 surf 、 fill 、 pcolor 和它们的各种变形函数,使用当前的颜色映象。接受 颜色参量 的绘图函数中的 颜色参量 通常采用以下三种形式之一:

    字符串。代表 plot 颜色或线型表中的一种颜色,比如, ’ r ‘ 代表红色;
    三个输入的行向量。它代表一个单独的 RGB 值,比如 [.25   .50   .75] ;
    矩阵。如果 颜色参量 是一个矩阵,其元素作了调整,并把它们用作当前颜色映象的下标。

    函数 pcolor 可以用来显示一个颜色映象。例如:

    » n=32;
    » colormap(hsv(n))
    » pcolor([1:n+1;1:n+1] ’ )

    surf5

     

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