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1、第五讲 数据和函数的可视化,matlab语言丰富的图形表现方法，使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现可视化，这是其它语言所不能比拟的。介绍教材第五章内容,本章要点,1 二维绘图 plot 最基本的二维图形指令 ezplot 一元函数简易绘图函数2 三维绘图 2.1 三维线图 2.2 三维网线图、曲面图,1 二维绘图,1.plot 最基本的二维图形指令plot的功能：plot命令自动打开一个图形窗口Figure 用直线连接相邻两数据点来绘制图形根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴,自动标注数据标尺及单位标注,plot的调用格式,plot(x,s)(1)x为向量时:以x元素值为纵坐标，以相应元素下标
2、为横坐标绘图(2)x为矩阵时:按列绘曲线,plot(x,y,s)(1)以(x,y)为坐标对作曲线(2)y为nm的矩阵，则以x(n个元素)为自变量，作出m条曲线,plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2)多条曲线绘图格式,s开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜色字符串的前13个字母，如yellowyel（或y或ye）表示等。,S的标准设定值如下(表5.2-25.2-4)：,字母 颜色 符号 线型 y 黄色 点线 m 粉红 圈线 c 青 线 r 红 字线 g 绿 星形线 b 蓝 实线 w 白：虚线 k 黑(-)点划线,离散点,连续线,1.1 单窗口单曲线绘图,例5.1-1：离
3、散函数y=|n|的可视化 n=(-10:10);y=abs(n);plot(y,r.)figure(2),plot(n,y,b),1.2 单窗口多曲线绘图,例：t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);%方法一:plot(t,y,t,y1,t,y2)方法二:plot(t,y,y1,y2)方法三:plot(t,y,r),hold on,plot(t,y1,g),plot(t,y2,b),1.3 单窗口多曲线分图绘图,subplot 子图分割命令调用格式：subplot(m,n,p)按从左至右，从上至下排列,行,列,绘图序号,sub
4、plot(position,left bottom width height)例：subplot(position,0.5 0.5 0.45 0.45)subplot(position,0.05 0.5 0.4 0.45)subplot(position,0.2 0.05 0.6 0.4),例5.2-8：subplot指令对图形窗的分割 clf;t=(pi*(0:1000)/1000);y1=sin(t);y2=sin(10*t);y12=sin(t).*sin(10*t);subplot(2,2,1),plot(t,y1);axis(0,pi,-1,1)subplot(2,2,2),plot
5、(t,y2);axis(0,pi,-1,1)subplot(position,0.2,0.05,0.6,0.45)plot(t,y12,b-,t,y1,-y1,r:);axis(0,pi,-1,1),1.4 多窗口绘图,figure(n)创建窗口函数，n为窗 口顺序号。t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y)自动出现第一个窗口figure(2)plot(t,y1)在第二窗口绘图figure(3)plot(t,y2)在第三窗口绘图,1.5 图形加注功能,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释加注到图形上，这些函数
6、为：title 给图形加标题 xlable 给x轴加标注 ylable 给y轴加标注 text 在图形指定位置加标注 gtext 用鼠标将标注加到图形任意位置 grid on(off)打开、关闭坐标网格线 legend(off)添加(擦除)图例 axis 控制坐标轴的刻度 ginput 用鼠标从二维图形上获取坐标,例5.2-7：用双纵坐标画出函数 和积分 在0，4区间上的曲线。,clf;dx=0.1;x=0:dx:4;y=x.*sin(x);s=cumtrapz(y)*dx;q3=trapz(x,y)s(end)a=plotyy(x,y,x,s,stem,plot)text(0.5,1.5,f
7、ontsize14ity=xsinx)sint=fontsize16int_fontsize80 x;ss=fontsize14its=,sint,xsinxdx;text(2.5,3.5,ss)set(get(a(1),Ylabel),String,被积函数ity=xsinx)set(get(a(2),Ylabel),String,ss),梯形法求累计积分,后为绘图精细指令,2 三维曲线和曲面图,plot3 基本的三维图形指令调用格式：plot3(x,y,z)x,y,z是长度相同的向量plot3(X,Y,Z)X,Y,Z是同维矩阵plot3(x,y,z,s)带开关量plot3(x1,y1,z1
8、,s1,x2,y2,z2,s2,),1.三维线图,二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。定义三维坐标轴大小:axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)grid on(off)绘制三维网格 text(x,y,z,string)三维图形标注 子图和多窗口也可以用到三维图形中,例：绘制三维线图t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),k:),2.三维网线图、曲面图,三维网线绘图函数调用格式：mesh(z)以n*m维z矩阵列、行下标为x、y轴变量时，画网线图 mesh(x,y,z)x,y,z分别为三维空间的坐标位置 mesh(x,y,z
9、,c)画由c指定用色的网线图 x,y,z,c四个宗量是维数相同的矩阵.x,y是自变量“格点矩阵”,z是格点上的函数矩阵,c是指定各点用色的矩阵,缺省c则有c=z,三维曲面绘图函数调用格式：surf(z)以z矩阵列、行下标为x，y轴自变量时，画曲面图 surf(x,y,z)x,y,z分别为三维空间的坐标位置 surf(x,y,z,c)画由c指定用色的网线图 x,y,z,c四个宗量是维数相同的矩阵.x,y是自变量“格点矩阵”,z是格点上的函数矩阵,c是指定各点用色的矩阵,缺省c则有c=z,例5.3-2：用曲面图表现函数 clf,x=-4:4;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);%生成x-y
10、坐标格点矩阵 Z=X.2+Y.2;surf(X,Y,Z);%绘曲面图 hold on;colormap(hot)stem3(X,Y,Z,bo);%表现在格点上计算函数值,figure(2),mesh(X,Y,Z)%绘曲线图hold on;colormap(hot),三维网线图曲面图作图要领,x 1m数组,y 1n数组生成X,Y格点坐标 X,Y=meshgrid(x,y)X由x（1m）按行放置，再纵向扩展n行 Y由y（1n）按列放置，再横向扩展m行 结果：X和Y均成为nm矩阵表达式点运算 Z=X.2+Y.2 X,Y,Z是nm的数组，维数可任定 默认方位角：37.5，俯角30。,例5.3-6：透视演示 X0,Y0,Z0=sphere(30);%产生30等分单位球面三维坐标 surf(X0,Y0,Z0);shading interp%采用插补明暗处理 axis equal,axis off,X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;hold on,mesh(X,Y,Z)colormap(hot),hold off hidden off%产生透视效果 axis equal,axis off,小结：,基本绘图函数 plot,ezplot,plot3,mesh,surf要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定,
