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基本xy平面绘图命令

上一篇 / 下一篇  2009-06-05 17:36:15 / 个人分类:matlab基础知识

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示(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 .
  k 黑色 o
  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 m=0s=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,并用极座标绘制表示:

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);


TAG: 绘图 命令 平面

 

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