1、实验 6 二维绘图 一 实验目的 学习 MATLAB 软件中二维绘图的方法 二 实验内容与要求 1) 基本命令 格式 1： plot(X,Y) 说明：以 X,Y 的对应元素为坐标绘二维图， 注意， X,Y 的维数要匹配 . 例 1.48 x=0:pi/18:2*pi; %给出横坐标 y= sinx ; %计算出纵坐标 plot(x,y) %绘制图形，如图 1.1 所示。 问题 1.22：当 X=1， 5， 3， 7； 3， 6， 8， 4； 9， 6， 1， 5， Y=2， 5， 7， 4； 6， 8， 4，1； 8， 0， 4， 2时，命令 plot(X,Y)画出几条线，如何画出的？当 X=
2、1， 5， 3， 7， Y=2，5， 7， 4； 6， 8， 4， 1； 8， 0， 4， 2时，有何规律？当 X=1， 5， 3， Y=2， 5， 7， 4； 6，8， 4， 1； 8， 0， 4， 2时，又有何规律？ 格式 2： plot(Y) %若 Y 为 m 维向量，则等价于 plot(X， Y)，其中， X=1： m。 格式 3： plot( 1X , 1Y , 1LineSpec , 2X , 2Y , 2LineSpec , )%将按顺序分别画出由 3 个参数定义 iX , iY , iLineSpec 的线条 ,其中 ,参数 iLineSpec 指明了线条的类型 ,标记符号 ,
3、和画线用的颜色 . 说明 : 1 线型 ,有实线 ,划线 ,虚线 ,点划线 ,例如 :-就表示画实线 . 2 线条宽度 LineWidth，取值为整数，例如， LineWidth， 2 就表示线宽为两个像素。 3 线条颜色，常用 8 种颜色，例如： b-就表示蓝色划线。 4 标记类型，表示数据点标记的类型，常用 13 种，例如： *r就表示红色星号。 5 标记大小 MarkerSize 指定标记符号的大小尺寸，取值为整数（单位为像素）。 6 标记面填充颜色 MarkerFaceColor指定用于填充标记符面的颜色，颜色配比方案见表 1.10,例如： MarkerFaceColor， 0， 1，
4、 0就表示标记面填绿色。 7 标记周边颜色，例如： MarkerEdgeColor， k表示标记周边用黑色，以上参数意义详见表 1.6表 1.10. 例 1.49 t=0:pi/20:2*pi; plot(t,t.* cost ,-.r*) hold on plot(exp(t/100).* sin / 2t pi ,-mo) plot( sin *t pi ,:bs) hold off 0 1 2 3 4 5 6 7-4-2024680 5 10 15 20 25 30 35 40 45- 1 . 5-1- 0 . 500 . 511 . 50 5 10 15 20 25 30 35 40
5、45-1- 0 . 8- 0 . 6- 0 . 4- 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 81图形结果如图 1.2 所示 ,注意 hold on 表示继续在当前图形上画图 . 例 1.50 t=0:pi/2o:2*pi; plot(t, sin2*t ,-mo,LineWidth,2,MarkerEdgeColor,k,MarkerFaceColor,0.49,1,0.63,MarkerSize,12) 图形结果如图 1.3 所示 2) 函数绘图 格式 :： fplot(function,limits)%在指定的范围 limits 内画出函数名为 function 一元函数图形，
6、其中， limits 是一个指定 x 轴范围的向量 xmin,xmax或者是 x 轴和 y 轴的范围的向量xmin,xmax,ymin,ymax. 例 1.51 fplot( sin 3*x ,0,pi) %画出 x 在 0pi 之间的 y= sin3x 的图形 fplot( sinx , cosx ,-2*pi,2*pi) %在同一张图上绘制正弦余弦曲线 3) 符号函数的绘图 格式 :ezplot(f,a,b)%绘出符号函数 f 从 a 到 b 区间的图形 .显示不是有效的 win32 位程序？ 例 1.52 y=sym( cosx ); ezplot(y,-2*pi,2*pi) %画出 x
7、 在 -2 ,2 之间的 y= cosx 的图形 . 4) 对数图形 格式 :loglog(X,Y) %对 x 轴 ,y 轴的刻度用常用对数值 (以 10 为底 ) Semilogx(X,Y) %对 x 轴的刻度用常用对数值 ,而 y 轴为线性刻度 . logseni y %对 y 轴的刻度用常用对数值，而 x 轴为线性刻度 . 例 1.53 x=logspace(-1.2);loglog(x,10*exp(x),-s)grid on图形结果见图 1.4. 5) 图形修饰与控制 a xis squa r e % a xis squa r e % x,y t i dl e ( “ ) % x a
8、 xis( xm i n,xm a x,y m i n,y m a x ) % x xl a bl e ( ) % x y l a bl e ( ) 将 图 形 设 置 为 正 方 形将 轴 单 位 刻 度 相 等字 符 串 图 形 标 题轴 范 围 在 xmi n xma x,y 轴 在 ymi n yma x字 符 串 轴 标 注字 符 串 %y t e xt( x,y , ) % ( x,y ) gr i d on % gr i d of f % hol d on % hol d of f % l e ge nd( F i r st ,轴 标 注字 符 串 在 处 标 注 说 明 文 字
9、加 网 格 线消 除 网 格 线保 持 当 前 图 形接 触 hold on 命 令S e c ond ,n) % subp l ot( m ,n,p) % m n p对 一 个 坐 标 系 上 的 两 幅 图 形 做 出 图 例 注 解将 当 前 窗 口 分 成 行 列 区 域 ， 并 指 定 在 区 绘 图例 1.54 subp l ot( 2,2 ,1) ;x=0 : pi/60: 2* pi;pl ot( x,e xp ( - i* x) ) subp l ot( 2,2 ,2) ;f pl ot( l og ( x) , 10 ,2e 3 ) subl po t( 2,1 ,2) ;
10、pl ot( x, si n( ) , : , , c os( ) , ) l e ge nd ( si n( x) , c os( x) ,1)x b x x r 图形结果如图 1.5 所示 . 注意第一句 exp( * )x 中虚部被忽略；第二句中 23e 表示 3210 ，不能用 23e 表示； 510不能用 5e 表示，而用 15e 表示，第三句 sublpot(2,1,2) 巧妙地将第二行整个区域画一个图；第四句中的参数 n 表示注解视窗的位置，详见表 1.9. f il l ( x ,y , b ) % 将 (x(1),y(1),(x(2),y(2), ,(x(n),y(n) 围成
11、的封闭图形填充为蓝色 . 例 1.55将正弦曲线 0 /2 部分与轴包围的封闭图形填充为蓝色 . 111 x= 0: pi/60: 2* pi; y = si n( x) ; x1 = 0: pi/9: pi/2; y 1= si n( x ) ; pl ot( x,y , -r ) ho ld o n f il l( x ,pi/2 , y ,0 , b )结果如图 1.6 所示 . 问题 1.23：将上面最后一句分别改为 1 1 1( x , , ) , ( / 2 , 3 * / 2 , 0 , , 0 , )fil l y b fil l p i p i y r，11( x / 2 ,
12、 , )fil l pi y m 情况有何变化？ 6). 特殊二维图形 格式： 1 2 1 2, , , , , 0 , 0 , 1 %lin e x x y y c o lo r在 1 1 2 2, ,x y x y画一条蓝色直线。 ,polar theta r %用极角 theta 和极径 r 画出极坐标图形。 pieX %绘制饼图。 barX %绘制条形图。 ,stairsX Y %绘制梯形图。 问题 1.24 ：在图 1.5 中画出红色的直角坐标系，表示颜色的向量含义见表 1.10 。 三练习和思考 * 输入 2, 4,1,6,8x ； ,* plot x b ，体会图形特点。 在一幅
13、图上画出两个周期的正弦曲线和余弦曲线，画出坐标轴，加上各种图注，并在正弦曲线 0 2 和横轴之间填充红色 。 在一个窗口画出 4 幅图，分别绘制 sin 2 , ta n , ln ,1 0 xx x x的图形，并加上适当的图形修饰。 某校共有 1560 名学生，其中计算机系有 213 名学生，外语系有 387 名学生，音乐系有 220 名学生，美术系有 280 名学生，中文系有 280 名学生，理科系有 180 名学生，分别画出饼图、条形图示意学生分布。 四提高内容 1. 箭头图 格式： ,compass X Y %从原点画箭头图，箭头的起点为原点，箭头的位置为 ,X i Y i。 comp
14、ass Z %参 量 z 为 n 维复数向量，则命令显示 n 个箭头，箭头起点为原点，箭头的位置为 ,real Z im ag Z。 例 1.56 0 , 2 * , 7 ;t li n sp a ce p i cosxt ; sinyt ; ,compass x y 图形结果如图 1.7 所示。 2. 速度向量图 格式： ,feather X Y %在横坐标上等距离地显示由参量向量 X 与 Y 确定的向量。 例 1.57 0 , 2 * , 30 ;t li nspac e pi sin ;xt cos ;yt ,feather x y 3.二维彗星图 格式： comet(x,y) %用彗星
15、图动画显示向量 x 与 y 确定的路线。 【 例 1.58】 t=0:.01:2pi; x=exp(sin(2*t).*(cos(t).2/3); y=t.*(sin(t).2); comet(x,y); 4.误差棒形图 格式： errorbar(X,Y,E) %沿着一曲线画误差棒 形图， X,Y,E 必须为同型参量。若同为向量，则画出带长度为 2*E(i)、对称误差棒于曲线点 X(i),Y(i)之处。 【 例 1.59】 X=0:pi/30:2*pi; Y=exp(x); E=std(Y)*ones(size(X); errorbar(X,Y,E) 注意： std(Y)表示 Y 的标准误差。
16、 5 画二维离散数据的柄形图 格式： stem(Y) %按 y 元素的顺序画出柄形图，在 x 轴上，柄与柄之间的距离相等；若y 为矩阵，则把 y 分成几个行向量，在同一横坐标的位置上画出一个行向量的柄图。 Stem( ,fill) %指定是否对柄形图末端的小圆圈填充颜色。 例 1.60 x=linspace(0,2,10); stem(exp(-x.2),fill,-.) 图形结果如图 1.11 所示 . 表 1.6 线型 定义符 - - : -. 线型 实线 (缺省值 ) 双划线 虚线 点划线 表 1.7 线条颜色 定义符 r(red) G(green) B(blue) C(cyan) 颜色
17、 红色 绿色 蓝色 青色 定义符 M(magenta) Y(yellow) K(black) W(white) 颜色 品红 黄色 黑色 白色 表 1.8 标记类型 定义符 + o(字母 ) * . 标记类型 加号 小圆圈 星号 实点 交叉号 定义符 d 标记类型 棱形 向上三角形 向下三角形 向右三角形 向左三角形 定义符 s h p 标记类型 正方形 正六角星 正五角星 表 1.9 legend 中参数 n 的 意义 参数 n 意义 参数 n 意义 0 自动放在最佳位置 3 图形的左下角 1 图形的右上方 4 图形的右下角 2 图形的左上方 -1 图形外右边 表 1.10 典型颜色配比方案 R,G,B 原色 调配颜色 R（红色） G（绿色） B（蓝色） 1 1 1 白色 (white) 0.5 0.5 0.5 灰色 (gray) 0 0 0 黑色 (black) 1 0 0 红色 (red) 0 1 0 绿色 (green) 0 0 1 蓝色 (blue) 1 1 0 黄 色 (yellow) 1 0 1 洋红色 (magenta) 0 1 1 青色 (cyan) 0.5 0 0 暗红色 (dark red) 1 0.62 0.4 红铜色 (copper) 0.49 1 0.83 碧绿色 (aquamarine)
