MATLAB一维、二维、三维 标量函数绘图
MATLAB一维、二维、三维 标量函数绘图
- 1. 一维标量绘图plot
- 2. 二维、三维标量绘图
- 2.1. mesh函数标量绘图
- 2.2. surf函数标量绘图
- 2.3. contour（x,y,z）与contour3(x,y,z)函数绘制等高线
- 2.4. pcolor(x,y,c)绘制伪彩图
- 2.5. slice(x,y,z,v,xi,yi.zi)绘制切片图
- 2.6. NaN进行裁剪
绘图可以将抽象的公式转化为具体直观的图形，对理解原理概念非常有益，下面介绍一下几种简单的matlab绘图函数，给出了代码可以很快上手。介绍了plot、mesh、surf、contour、pcolor、slice、NaN的使用。
1. 一维标量绘图plot
x = 0:pi/20:2*pi; % x取值范围由0到2π，pi/20是递增的步长
y = sin(2*x +pi/4); % 表示y的函数表达式是sin类型
plot(x,y,'or--') %o代表圆圈 --代表虚线
2. 二维、三维标量绘图
2.1. mesh函数标量绘图
mesh(x,y,z,c)
x，y代表网格坐标，z为网格点的高度矩阵，c用来定义点的颜色属性，省略时自动默认为正比于z。
x=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
y=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
[xx, yy]=meshgrid(x, y); %生成网格采样点
zz=sqrt( xx.^2 + yy.^2); %生成矩阵Z
mesh( xx,yy,zz); %画出立体网状图
2.2. surf函数标量绘图
x=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
y=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
[xx, yy]=meshgrid(x, y); %生成网格采样点
zz=sqrt( xx.^2 + yy.^2); %生成矩阵Z
surf( xx,yy,zz); %画出着色的三维曲面
可以看出，mesh和surf功能类似，只不过mesh绘制的网格图，surf绘制的是着色图
另外还有meshc、surfc（带等高线）meshz（带曲面底座）、surfl（光照效果）效果类似
surfc：
meshz：
surfl：
2.3. contour（x,y,z）与contour3(x,y,z)函数绘制等高线
contour
x=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
y=linspace(-2, 2, 25); %在-2到2取25个点
[xx, yy]=meshgrid(x, y); %生成网格采样点
zz=sqrt( xx.^2 + yy.^2); %生成矩阵Z
%surfl( xx,yy,zz); %画出着色的三维曲面
contour(xx,yy,zz)
contour3:
2.4. pcolor(x,y,c)绘制伪彩图
伪彩图可以在二维图上显示三维效果
[X,Y]=meshgrid([-20:20]); %创建X-Y网格坐标平面
Z=sqrt(X.^2+Y.^2); %计算函数值
figure;
hold on
pcolor(X,Y,Z); %绘制伪彩色图
colorbar; %显示色阶，默认为jet
2.5. slice(x,y,z,v,xi,yi.zi)绘制切片图
[x,y,z]=meshgrid(-2:0.2:2,-2:0.25:2,-2:0.16:2); %产生三维立体网格
%v = x.*y.*z.*exp(-(x.^2+y.^2+z.^2));
v = x.^2+y.^2+z.^2;%在网格上定义函数
xslice = 0; yslice =[2,0]; zslice = [-2:1:1.2]; %定义切片位置
slice(x,y,z,v,xslice,yslice,zslice) %绘制切片图
xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z'); %标注坐标轴标号
colormap jet; %设置调色板为jet
2.6. NaN进行裁剪
[x,y,z]=sphere(30);
z1=z;
z1(:,1:6)=NaN; %将大球的一部分裁掉
c1=ones(size(z1));
surf(4*x,4*y,3*z1,c1); %绘制大球
hold on
z2=z;
c2=2*ones(size(z2));
c2(:,1:6)=3*ones(size(c2(:,1:6)));
surf(2*x,2*y,2*z2,c2); %绘制小球
colormap([0,1,0;0.5,0,0;1,0,0]);
grid on
hold off
参考书目：matlab电磁场与微波技术仿真 梅中磊，李月娥等编著
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