matlab画图怎么设置坐标轴范围(matlab画图颜色 线型)

2022-11-14 20:07:15 0

matlab画图怎么设置坐标轴范围(matlab画图颜色 线型)

图形绘制篇

1. 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

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,也是在座标对後面加上相关字串即可:

plot中,三度空间的立体图是一个非常重要的技巧。本章将介绍MATLAB基本XYZ三度空间的各项绘图命令。

mesh和plot是三度空间立体绘图的基本命令,mesh可画出立体网状图,plot则可画出立体曲面图,两者产生的图形都会依高度而有不同颜色。

下列命令可画出由函数<图片>形成的立体网状图:

x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点

y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点

[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵

zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 计算函数值,zz也是21x21的矩阵

mesh(xx, yy, zz); % 画出立体网状图

surf和mesh的用法类似:

x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点

y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点

[xx,yy]=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵

zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 计算函数值,zz也是21x21的矩阵

surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图

为了方便测试立体绘图,MATLAB提供了一个peaks函数,可产生一个凹凸有致的曲面,包含了三个局部极大点及三个局部极小点

要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks:

peaks

z = 3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2) - (y+1).^2) ...

- 10*(x/5 - x.^3 - y.^5).*exp(-x.^2-y.^2) ...

- 1/3*exp(-(x+1).^2 - y.^2)

我们亦可对peaks函数取点,再以各种不同方法进行绘图。

meshz可将曲面加上围裙:

[x,y,z]=peaks;

meshz(x,y,z);

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

waterfall可在x方向或y方向产生水流效果:

[x,y,z]=peaks;

waterfall(x,y,z);

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

下列命令产生在y方向的水流效果:

[x,y,z]=peaks;

waterfall(x',y',z');

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

meshc同时画出网状图与等高线:

[x,y,z]=peaks;

meshc(x,y,z);

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

surfc同时画出曲面图与等高线:

[x,y,z]=peaks;

surfc(x,y,z);

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

contour3画出曲面在三度空间中的等高线:

contour3(peaks, 20);

axis([-inf inf -inf inf -inf inf]);

contour画出曲面等高线在XY平面的投影:

contour(peaks, 20);

plot3可画出三度空间中的曲线:

t=linspace(0,20*pi, 501);

plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t);

亦可同时画出两条三度空间中的曲线:

t=linspace(0, 10*pi, 501);

plot3(t.*sin(t), t.*cos(t), t, t.*sin(t), t.*cos(t), -t);

3. 三维网图的高级处理

3a. 消隐处理

例.比较网图消隐前后的图形

z=peaks(50);

subplot(2,1,1);

mesh(z);

title('消隐前的网图')

hidden off

subplot(2,1,2)

mesh(z);

title('消隐后的网图')

hidden on

colormap([0 0 1])

3b. 裁剪处理

利用不定数NaN的特点,可以对网图进行裁剪处理

例.图形裁剪处理

P=peaks(30);

subplot(2,1,1);

mesh(P);

title('裁剪前的网图')

subplot(2,1,2);

P(20:23,9:15)=NaN*ones(4,7); %剪孔

meshz(P) %垂帘网线图

title('裁剪后的网图')

colormap([0 0 1]) %蓝色网线

4. 三维旋转体的绘制

为了一些专业用户可以更方便地绘制出三维旋转体,MATLAB专门提供了2个函数:柱面函数cylinder和球面函数sphere

(1) 柱面图

柱面图绘制由函数cylinder实现.

[X,Y,Z]=cylinder(R,N) 此函数以母线向量R生成单位柱面.母线向量R是在单位高度里等分刻度上定义的半径向量.N为旋转圆周上的分格线的条数.可以用surf(X,Y,Z)来表示此柱面.

[X,Y,Z]=cylinder(R)或[X,Y,Z]=cylinder此形式为默认N=20且R=[1 1]

例.柱面函数演示举例

x=0:pi/20:pi*3;

r=5+cos(x);

[a,b,c]=cylinder(r,30);

mesh(a,b,c)

例.旋转柱面图.

r=abs(exp(-0.25*t).*sin(t));

t=0:pi/12:3*pi;

r=abs(exp(-0.25*t).*sin(t));

[X,Y,Z]=cylinder(r,30);

mesh(X,Y,Z)

colormap([1 0 0])

(2) 球面图

球面图绘制由函数sphere来实现

[X,Y,Z]=sphere(N) 此函数生成3个(N+1)*(N+1)的矩阵,利用函数 surf(X,Y,Z) 可产生单位球面.

[X,Y,Z]=sphere 此形式使用了默认值N=20.

Sphere(N) 只是绘制了球面图而不返回任何值.

例.绘制地球表面的气温分布示意图.

[a,b,c]=sphere(40);

t=abs(c);

surf(a,b,c,t);

axis('equal') %此两句控制坐标轴的大小相同.

axis('square')

colormap('hot')

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