MATLAB二维绘图
- 前言
- 1.数据图像绘制简介
- 1.1离散数据可视化
- 1.2连续函数可视化
- 2.二维图形的基本绘图命令
- 2.1二维图形绘制准备
- 2.2快速方程式画图
- 3.二维图形的修饰
- 3.1色彩、线型和点型
- 3.2坐标轴的调整
- 3.3刻度和分格线
- 3.4设置坐标框
- 3.5图形标识
- 3.6图案填充
- 4.子图绘制法
- 5.特殊图形的绘制
- 5.1特殊坐标图形的绘制
- 5.2特殊二维图形的绘制
- 总结
前言
MATLAB不但擅长与矩阵相关的数值计算，而且还提供了许多在二维和三维空间内显示可视信息函数，利用这些函数可以绘制出所需要的图形。
1.数据图像绘制简介
数据可视化的目的在于：通过图形，从一堆杂乱的离散数据中观察数据内在的关系，感受由图形传递的本质。
1.1离散数据可视化
MATLAB用stem命令来实现离散图形的绘制。stem命令有如下几种：
(1)stem(y)
以x=1，2，3，…作为各个数据点的坐标，以向量y的值作为y坐标，在(x,y)坐标点画一个空心小圆点，并连接一条线到x轴。
(2)stem(x,y,option)
以x向量的各个元素为x坐标，以y向量的各个对应元素为y坐标，在(x,y)坐标点画一个空心小圆点，并连接一条线到x轴。
1.2连续函数可视化
对于连续函数可以取一组离散自变量，然后计算函数值，与离散数据的显示方法一样显示。对于连续函数会用到plot(x,y)，x为x坐标向量，y为其对应的y坐标向量。
2.二维图形的基本绘图命令
2.1二维图形绘制准备
(1)数据准备
对于二维曲线，需要准备横纵坐标数据，对于三维曲面，则需要准备矩阵参变量和对应的Z坐标
(2)指定图形窗口和子图位置
可以使用Figure命令来指定图形窗口，默认时，打开Figure1或当前窗、当前子图。还可以使用subplot命令来指定当前子图。
(3)绘制图形
根据数据绘制曲线后，并设置曲线的绘制方式包括线型、色彩、数据点等。命令格式如下：plot(t,y,’b-’)%用蓝实线画曲线
(4)设置坐标轴和图形注释
设置坐标轴包括坐标的范围、刻度和坐标分隔线等，图形注释包括图名、坐标名、图例、文字说明。命令格式如下：
title(‘调制波形)%图名
xlable(‘t’)
ylable(‘y’)%轴名
legend(‘sin(t)’)%图例
text(2,0.5,’y=sin(t)’)%文字
axis([0,pi,-1,1])%设置轴的范围
grid on%画坐标分隔线
(5)图形的精细修饰
命令格式如下：
set(h,’MarkerSize’,10)%设置数据点大小
(6)按指定格式保存或导出图形
将绘制的图形窗口保存为.fig文件，或转换成其他图形文件。
2.2快速方程式画图
MATLAB中的快速方程式画图函数包括fplot、ezplot，具体使用方法如下。
(1)fplot：单纯画方程式图形，图形上之(x,y)坐标会自动取值，但必须有输入x的范围，其指令如下：
fplot(‘函式’[xmin,xmax,ymin,ymax]):绘制函式图形。
(2)ezplot:类似fplot，可以绘制出显函数，也可绘制出隐函数及参数式
ezplot(‘函式’[xmin,xmax,ymin,ymax]):绘制函式图形。
ezplot(‘x参数式’,’y参数式’[tmin,tmax]):绘制函式图形。
3.二维图形的修饰
MATLAB在绘制二维图形的时候，还提供多种修饰图形的方法，包括色彩、线型、点型、坐标轴等方面。
3.1色彩、线型和点型
3.2坐标轴的调整
在一般情况下，不必选择坐标系，MATLAB可以自动根据曲线数据的范围选择合适的坐标系。从而使曲线尽可能清晰的显示出来。同时也可以利用axis命令对坐标轴进一步调整。
Axis(xmin xmax ymin ymax)这个命令将所画图形的x轴限制在xmin和xmax之间，y轴大小限制在ymin和ymax之间。
3.3刻度和分格线
MATLAB刻度设置的函数包括semilogx和semilogy，其使用格式如下：
semilogx(x1,y1)x轴为对数刻度，y轴为线性刻度
semilogy(x1,y1)x轴为线性刻度，y轴为对数刻度
3.4设置坐标框
使用box命令，可以开启或封闭二维图形的坐标框，其使用方法如下：
box on：开启
box off：封闭
在实际中，系统默认坐标框处于开启状态。
3.5图形标识
在MATLAB中增加标识可以使用title和text命令。其中title是将标识符添加到固定位置，text是将标识添加到用户指定位置。
使用title(‘string’)命令给绘制的图形加上固定位置的标题，xlable(‘string’)和ylable(‘string’)分别给X轴和Y轴加上标注。
在任意位置加注文本可以使用坐标轴确定文字的位置的text命令，其格式如下：
text(x,y,’string’,’option’)在指定位置(x,y)处写出string给出的字符串。
3.6图案填充
MATLAB除了可以直接画出单色二维图之外，还可以使用patch函数在指定的两条线和水平轴所包围的区域填充指定的颜色，格式如下：
patch(x,y,[r g b])
在命令窗口中输入以下命令patch([0 .5 1],[0 1 0],[1 0 0])
4.子图绘制法
在一个图形窗口可以用函数subplot同时画出多个子图形，其调用格式有以下几种：
5.特殊图形的绘制
5.1特殊坐标图形的绘制
5.2特殊二维图形的绘制
总结
以上就是今天学习的内容，希望能够对大家有所帮助。每天打卡，我会一直坚持下去的，大家也一起加油哦！
