matlab 画图基本介绍

1.在命令窗口输入命令时，可以不必每输入一条命令就按enter键执行，可以在输入几行后一同运行。方法是：换行时，只要在按住<shift>键的同时按<enter>键即可，否则matlab就会执行上面输入的所有语句。

2.如何将数据文件导入matlab中并画图：点击file中import data,然后就可以导入文件，然后再workspace里面，点击该数据文件，就可以出现以下图形：

选择该两列，就可以看到在上面有一个scatter然后点击，就可以出现以下图形：

3.分号“;”的作用：用做矩阵（数组）的行间分隔符，用做不显示计算结果的命令。

4.稀疏矩阵

定义：矩阵大部分元素是0，少部分元素是非零元素，这种矩阵是稀疏矩阵。

S=sparse(A);

full(S);

nnz(S);

spy(S);

spy(s,,‘*’，16）表示用’*’号显示，大小为16。如图：

5.注意矩阵的乘法A*B和A.*B的区别：A*B就是A与B的直接相乘，如果是A.*B就是A与B中的对应项相乘。 “./”也是一样的，就是对应项相除。

6.奇异矩阵就是方阵并且行列式为0的矩阵。

7.二维图像绘制

（1）基本函数绘制 plot 既可以绘制实线，也可以绘制点线。

<1> plot(X,Y) %X,Y为同维向量时，绘制以X、Y元素为横，纵坐标的一条线；X为列向量，Y为矩阵时，按Y列绘制多条不同颜色的曲线，X为这些曲线共同的横坐标。

<2> plot(X,Y,LineSpec) %参数LineSpec用于指出线条的类型，标记符号和颜色。

<3> plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2...) %当Xi和Yi成对出现时，将分别按顺序取两数据Xi和Yi进行画图。

<4> plot(..., ‘PropertyName’,PropertyValue,...)%对图形对象中指定的属性进行设置。

For example:

x=0:0.1:2;

y=1+exp(x);

Plot(x,y, ‘-+b’)

其中，‘-’表示实线，‘+’表示点类型，b表示蓝色。

t=[-pi:pi/100:2*pi]’;k=1:6; y=sin(t)*k;

Plot(t,y) %y是矩阵形式

（2）图形标注

<1> 坐标轴名

格式：xlabel(‘string’)

Ylabel(‘string’)

分别给x轴和y轴添加标签

<2> 图名

格式：title(‘string’) 在当前坐标轴上方正中央放置字符串string做为标题。

<3> 图例

格式：legend(‘string1’,’string2’,...)

用指定文字给当前坐标轴添加图例。

For example:

t=0:pi/100:pi;

y1=sin(t);y2=sin(-t);

y3=sin(t).*sin(5*t);

plot(t,y1, ‘-.r’,t,y2, ‘-.k’,t,y3, ‘-bo’)

xlabel(‘时间’);ylabel(‘幅度’);

Title(‘波形及包络线’);

Legend(‘y=sint’, ‘y=-sint’, ‘y=sinsin5t’)

上面的图形标注都是使用标注函数直接写在程序中的，当执行程序后，图形中会自动添加图形标注。但是我们也可以根据图形菜单进行标注，打开图形窗口（Figure)菜单栏中的insert菜单，这时候就可以在图像上添加标注。

（3）图像控制命令

<1>clf %清除所有当前图像窗口

（4）迭加绘图

<1>hold on %保留当前图像与当前坐标轴的属性值，使用后面的图形命令只能在当前存在的坐标轴中增加图形。

<2>hold off %在绘制新图形之前，重新设置坐标轴的属性为默认值，关闭hold on功能。

<3>hold %在on和off之间切换，即在增加图形和覆盖图形之间切换。

<4>hold all %保留当前颜色和线型，在绘制随后的图形时使用当前颜色和线型。

For example:

x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);

plot(x,y,’b’);

xlabel(‘自变量’),ylabel(‘因变量’);

Hold on;

z=0.5*sin(x);

plot(x,z,’k:’);

legend(‘y=sin(x)’,’z=0.5*sin(x)’);

hold off

（5）多子图

在同一图形框内布置几幅独立的子图。

格式：subplot(m,n,k) %将一个图形窗口分成m*n个小窗口（子图），k是子图的编号。序号原则是：左上方的为第一幅，然后向右、向下依次排好。

subplot(‘Position’,[left bottom width height]) %在由4个元素指定的位置上创建坐标轴。

x=-4:0.1:4;

subplot(2,2,1);

y1=1/sqrt(2*pi)*exp(-1/2*x.^2),plot(x,y1);

xlabel('变量x'),ylabel('变量密度y'),title('正太分布N(0,1)');

subplot(2,2,2);

y2=1/sqrt(2*pi)/2*exp(-1/2/4*x.^2),plot(x,y2);

xlabel('变量x'),ylabel('概率密度y')

title('正太分布N(0,4)');

subplot(2,2,3);

y3=1/sqrt(2*pi)/0.5*exp(-1/2/(0.5^2)*(x-1).^2),plot(x,y3);

xlabel('变量x'),ylabel('概率密度y'),title('正太分布N(1,1/4)');

subplot(2,2,4);

y4=1/sqrt(2*pi)/0.5*exp(-1/2/(0.5^2)*(x+1).^2),plot(x,y4)

xlabel('变量x'),ylabel('概率密度y'),title('正太分布N(-1,1/4)')

（6）多个图形窗口

格式： Figure(n) %创建新的图形窗口或显示当前图形窗口。n是这个窗口的编号，figure(1)是默认值，不需要声明。

>> t=-4:0.1:4;x=sin(t);plot(t,x,'b^')

>> xlabel('t');ylabel('x');title('函数x=sint的图形');

>> figure(2)

>> y=cos(t);plot(t,y,'kp');

>> xlabel('t');ylabel('y');title('函数y=cost的图形');

>> figure(3)

>> z=sin(t).*cos(t);plot(t,z,'kh')

>> xlabel('t');ylabel('z');title('函数z=sincost的图形')

（7）对数比例坐标轴

loglog(x,y) %双对数坐标，在x轴，y轴按对数比例绘制二维图形。

Semilogx %半对数坐标，在x轴按对数比例，y轴按线型比例绘制二维图形。

Semilogy %半对数坐标，在y轴按对数比例，x轴按线型比例绘制二维图形。

x=linspace(0,5,20);y=exp(x);

>> subplot(2,2,1),plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('y');

>> subplot(2,2,2),loglog(x,y),xlabel('logx'),ylabel('logy');

>> subplot(2,2,3),semilogx(x,y),xlabel('logx'),ylabel('y');

>> subplot(2,2,4),semilogy(x,y),xlabel('x'),ylabel('logy');

（8）双纵坐标图

格式：plotyy(x1,y1,x2,y2) %绘制双纵坐标二维图形，x1和y1所对应的图形的纵坐标标注在图形的左边，x2和y2所对应图形的纵坐标标注在图形的右边。

>> x=0:0.1:4;y=x.*sin(x);s=sin(x)-x.*cos(x);

>> plotyy(x,y,x,s);

>> text(0.5,0,'\fontsize{14}\ity=xsinx')

>>text(2.5,3.5,['\fontsize{14}\its=','{\fontsize{16} \int_{\fontsize{8}0}^{ x}}','\fontsize{14}\itxsinxdx'])

(9) 泛函绘图

泛函函数fplot(‘function’,limits,LineSpec)

fplot(‘function’,limits,LineSpec,tol)

说明：

（1）在指定的范围limits内绘制出函数名为function的一元函数图像，其中limits是一个指定x轴的向量[xmin xmax],或者是x轴和y轴的范围向量[xmin xmax ymin ymax]。Tol为相对允许误差，默认值为2e-3.

(2)函数function必须是M函数文件或者只包含一个变量x的函数字符串。

(3)用指定的线型LineSpec绘制出函数function.

For example:

fplot('exp(2*x)',[0 2],'o')

图像为：

fplot(‘[sin(x),cos(x)]’,[0 2*pi-1.2 1.2],’-*’,1e-3)

(10) 简易函数绘图

格式：ezplot(f) %对于显函数f=f(x),在-pi<=x<=pi(默认)上绘制f(x)的图形；对于隐函数f=f(x,y)，在[-2pi<=x<=2pi,-2pi<=y<=2pi]（默认）上绘制函数f(x,y)的图形。

ezplot(f,[min,max]) %在指定的范围min<=x<=max绘制函数f=f(x)的图形。

ezplot(f,[xmin,xmax],fign) %在指定标号fign的窗口中，指定的范围。[xmin,xmax]内绘制函数f=f(x)的图形。

ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax]) %在[xmin<=x<=xmax, ymin<=y<=ymax]绘制f(x,y)=0的图形。

11.matlab 的注释

点击ctrl+R，注释程序；可多次点击，多次注释同一次选中的代码；

点击ctrl+T，取消注释程序。

12.3维图形的绘制

（1）meshgrid

Meshgrid是将向量转换成网络坐标的矩阵函数。

格式：[X,Y]=meshgrid(x,y) %生成二元函数z=f(x,y)在XY平面上的矩阵定义域数据点矩阵X和Y

[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z) %生成三元函数u=f(x,y,z)中立方体定义域中的数据点矩阵X,Y,Z.

(2) plot3

%X,Y,Z为同维向量组，分别表示曲线上点集的横坐标，纵坐标，和函数值。

plot3(X,Y,Z,LineSpec) %LineSpec表线性、标记符号、和颜色的字符串。

说明：常用来绘制单变量的参数曲线x=x(t),y=y(t)与z=z(t)的三维函数图形。

(3) mesh 画网格曲面

mesh(X,Y,Z,C) %X,Y为坐标轴取值向量，Z为X，Y平面上的函数值矩阵，C为色彩向量，当C固定时，网格图的色彩随Z的高度而改变。

例如:

x=-3:0.1:3;y=1:0.1:6;

[X,Y]=meshgrid(x,y);

Z=(X+Y).^2;

mesh(X,Y,Z)

（4）表面图 surf

格式：surf(X,Y,Z) %X,Y,Z为同维向量组，分别表示曲线上点集的横坐标、纵坐标和函数值，绘制出数据点(X,Y,Z)表示的曲面。

例如：

t=linspace(0,pi/2,25);p=linspace(0,pi/2,25);

[theta,phi]=meshgrid(t,p);

x=cos(theta).*cos(phi);y=cos(theta).*sin(phi);z=sin(theta);

surf(x,y,z);

（5）set函数

set函数就是给一些图像设置属性的。

1.MATLAB给每种对象的每一个属性规定了一个名字，称为属性名，而属性名的取值成为属性值。例如，LineStyle是曲线对象的一个属性名，它的值决定着线型，取值可以是'-'、':'、'-.'、'--'或'none'。
2.属性的操作
set函数的调用格式为：
set(句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，…)

[fia,theta]=meshgrid([linspace(0,pi/2,5),pi/2])

x=cos(theta).*cos(fia);

y=cos(theta).*sin(fia);

z=sin(theta);

shading interp

% mesh(x,y,z)

set(mesh(x,y,z),'FaceColor','k','EdgeColor','none');

shading interp;

alpha(0.2);

hold on

（6）alpha函数

alpha函数就是控制色彩的浓稠度的，

如：alpha(0.5) 色彩的浓稠度就减少了一半。默认情况下是1.

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