Matlab学习（台大郭彦甫）第5节-初阶绘图

第5节初阶绘图
- 5.1 基础绘图
- - 5.1.1 plot()函数
  - 5.1.2 hold on/off
  - 5.1.3 Plot Style（绘图风格）
  - 5.1.4 legend()添加图例
  - 5.1.5 title() and label()添加图名和坐标轴名
  - 5.1.6 text() and annotation()（输入文本和增加箭头）
  - 5.1.7 练习1
- 5.2 Graphical object properties（绘图物件特性）
- - 5.2.1 Graphical Object（图形对象）
  - 5.2.2 Fetch or modify the object's properties（获取或修改对象的属性）
- 5.3 Marker Specification（标记规范）
- - 5.3.1 Face and edge colors of the markder（标记器中面和边的颜色）
  - 5.3.2 练习2
- 5.4 Multiple Figures（多图形）
- 5.5 Several Plots in One Figure（一个图中包含几个图形）
- - 5.6 Control of Grid，Box，and Axis（控制网格、框和轴）
  - 5.7 Saving Figures into Files（将图形保存到文件中）

第5节初阶绘图

5.1 基础绘图

5.1.1 plot()函数

plot（x,y）plots each
vector pairs（x,y），即向量对
plot（y）plots each vector pairs（x,y），
where x = [1…n]，n = length(y)

示例代码：

clear;
clc;
x=1:0.2:10;
y=x.^2;
plot(x,y);

示例代码：

plot(cos(0:pi/20:2*pi));

5.1.2 hold on/off

Use ‘ hold on ’ to have both plots in one figure（使用“hold on”将两个图放在一个图形中）

示例代码：

hold on
plot(cos(0:pi/20:2*pi));
plot(sin(0:pi/20:2*pi));
hold off

结果：

5.1.3 Plot Style（绘图风格）

plot(x,y,‘str’) plots each vector pairs (x,y)
using the format defined in str (check this)

示例代码：

hold on
plot(cos(0:pi/20:2*pi),'or--');%%'o'代表点形o，'r'代表颜色是红色red,'--'代表线形
plot(sin(0:pi/20:2*pi),'xb-.');%%'x'代表点形x,'b'代表颜色为蓝色blue,'-.'代表线形
hold off

5.1.4 legend()添加图例

Add legend to graph（向图表添加图例，即下图示例右上角部分）
Position adjustment（位置调整）

示例代码：

x=0:0.5:4*pi;
y=sin(x);
h=cos(x);
w=1./(1+exp(-x));
g=(1/(2*pi*2)^0.5).*exp((-1.*(x-2*pi).^2)./(2*2^2));
plot(x,y,'bd-',x,h,'gp:',x,w,'ro-',x,g,'c^-');
legend('sin(x)','cos(x)','Sigmoid','Gauss function');

注意：右上角的图例其实是可以拖动的

5.1.5 title() and label()添加图名和坐标轴名

title()添加图名标题
xlabel()添加x轴的名字
ylabel()添加y轴的名字
zlabel()添加z轴的名字

示例代码：

x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = exp(-x);
plot(x, y1, '--*', x, y2, ':o');
xlabel('t = 0 to 2\pi');
ylabel('values of sin(t) and e^{-x}')
title('Function Plots of sin(t) and e^{-x}');
legend('sin(t)','e^{-x}');

注意：

需要打‘\pi’才能显示π\piπ

需要打‘e^{-x}’才能显示e−xe^{-x}e−x

5.1.6 text() and annotation()（输入文本和增加箭头）

示例代码：

x = linspace(0,3);
y = x.^2.*sin(x);
plot(x,y);
line([2,2],[0,2^2*sin(2)]);
str = '$$ \int_{0}^{2} x^2\sin(x) dx $$';
text(0.25,2.5,str,'Interpreter','latex');
annotation('arrow','X',[0.32,0.5],'Y',[0.6,0.4]);

注意：

linspace(0,3)是指生成0到3之间100个等距的点。
line([2,2],[0,2^2sin(2)])，绘制一条从点（2，0）到点（2，2 ^2sin(2))的直线
text(0.25,2.5,str,‘Interpreter’,‘latex’)，添加文本，文本的起点坐标为（0.25，2.5）

结果：

5.1.7 练习1

代码：

clear;
clc;
t=1:0.01:2;
f=t.*t;
g=sin(2*pi*t);
plot(t,f,'k',t,g,'or');
legend('t^{2}','sin(2\pit)');
title('Mini Assignment #1');
xlabel('Time (ms)');
ylabel('f(t)');

运行结果：

5.2 Graphical object properties（绘图物件特性）

5.2.1 Graphical Object（图形对象）

A figure is composed of many object（一个图形由许多对象组成）

注意：
gcf 返回当前Figure 对象的句柄值
gca 返回当前axes 对象的句柄值
gco 返回当前鼠标单击的句柄值，该对象可以是除root 对象外的任意图形对象，并且Matlab 会把当前图形对象的句柄值存放在Figure 的CurrentObject属性中。

示例代码：

x = linspace(0, 2*pi, 1000);
y = sin(x);
plot(x,y);
set(gcf, 'Color', [1 1 1]);

5.2.2 Fetch or modify the object’s properties（获取或修改对象的属性）

get()函数，用于获取对象属性；
set()函数，用于修改对象属性。

例子：

clear;
clc;
x = linspace(0, 2*pi, 1000);
y = sin(x);
h = plot(x,y,'b');

利用get()函数获取对象属性：

get(h);

获得曲线的属性

get(gca);

获取坐标轴的属性

set(gca,'XLim',[0,2*pi]);
set(gca,'YLim',[-1.2,1.2]);
% xlim([0,2*pi]);
% ylim([-1.2,1.2]);

将X轴坐标显示为0到2*pi;
Y轴坐标显示为-1.2到1.2

set(gca,'FontSize',25);

将坐标轴上的字体变为25号

set(gca,'XTick',0:pi/2:2*pi);%改变X轴的取值，使其与角度值有关（弧度制）
set(gca,'XTickLabel',0:90:360);;%将X轴刻度转换为角度
set(gca, 'XTickLabel', {'0', '\pi/2', '\pi', '3\pi/2', '2\pi'})%将X轴刻度变为文本显示

set(h,'LineStyle','-.','LineWidth',7.0,'Color','g');%或者plot(x,y'-.g','LineWidth',7.0);

将线条的风格变成‘-.'的形式，线的宽度变为7.0，线的颜色变为绿色

delete(h);

删除线条

5.3 Marker Specification（标记规范）

5.3.1 Face and edge colors of the markder（标记器中面和边的颜色）

clear;
clc;
x=rand(20,1);%生成20行1列的在0-1之间的随机数组
plot(x,'-md','LineWidth', 2, 'MarkerEdgeColor', 'k','MarkerFaceColor', 'g', 'MarkerSize', 10);
%表示画出来的图形，线条是实线，颜色是品红，点的形状为菱形；标记器的边缘颜色为黑色，标记器的内部颜色为绿色，标记器的大小为10
%-md，表示实线，品红，菱形
xlim([1, 20]);%x轴设置为1-20
set(gca, 'FontSize', 18);%坐标轴上的字号为18

结果图：

5.3.2 练习2

示例代码：

clear;
clc;
t=linspace(1,2,40);%在1到2之间，均匀生成40个点
f=t.^2;
g=sin(2*pi.*t);
h1=plot(t,f,'k','LineWidth',3);%画出f曲线，颜色为黑色'k'，线的宽度为3
hold on;
h2=plot(t,g,'om','LineWidth',3,'MarkerFaceColor','m');
%画出g曲线，点的形状为圆圈'o'，颜色为品红'm'，线的宽度为3，标记器的内部颜色为品红'm'
set(gca,'YTick',-1:4);%将Y轴设置为-1到4
legend('t^{2}','sin(2\pit)');%设置图例
title('Mini Assignment #1');%设置图标题
xlabel('Time (ms)');%设置X轴标题
ylabel('f(t)');%设置y轴标题

5.4 Multiple Figures（多图形）

Create a figure window by calling figure（通过调用figure创建figure窗口)

clear;
clc;
x = -10:0.1:10;
y1 = x.^2 - 8;
y2 = exp(x);
plot(x,y1);
figure;
plot(x,y2);

运行结果：

5.5 Several Plots in One Figure（一个图中包含几个图形）

Several small plots ”in a figure“(用几个小图合成一个大图)
subplot()函数

clear;
clc;
t = 0:0.1:2*pi;
x = 3*cos(t);
y = sin(t);
subplot(2, 2, 1); plot(x, y); axis normal
subplot(2, 2, 2); plot(x, y); axis square
subplot(2, 2, 3); plot(x, y); axis equal
subplot(2, 2, 4); plot(x, y); axis equal tight

5.6 Control of Grid，Box，and Axis（控制网格、框和轴）

5.7 Saving Figures into Files（将图形保存到文件中）

参考：请看大佬原文（戳这里）

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