_(x^2+y^2)

例5.2.4 绘制由方程形成的立体图。(见图5.2.5) z=xe

>> clear

>> x=-2:0.1:2;y=x;

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

>> Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

- 9 -

>> surf(X,Y,Z)

图5.2.4

图5.2.5

- 10 -

5.2.3 观察点

MTALAB 允许用户设置观察点，其指令是： view(azimuth,elevation)

其中方位角azimuth 是观察点和坐标原点连线在x-y 平面的投影和y 轴负方向的夹角，仰

角

elevation 是观察点与坐标原点的连线和x-y 平面的夹角。对于这两个角度，三维图形的

默认

值分别是-37.5 和30，二维图形的默认值是0 和90。

例5.2.5 从不同的角度观察高斯矩阵的曲面。

>> z=peaks(40);

>> subplot(2,2,1);

>> mesh(z);

>> subplot(2,2,2);

>> mesh(z);

>> view(-37.5,-30);

>> subplot(2,2,3);

>> mesh(z);

>> view(180,0);

>> subplot(2,2,4);

>> mesh(z);

>> view(0,90);

图5.2.6 对应不同观察点的三维曲面图

5.3 其他图形函数

除了plot 绘图函数以外，在有些场合对绘制的曲线会有一些特殊要求，这就要其他函

数来实现，常用的几种函数如下(见表5.3.1)

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表5.3.1 其他图形函数表

函数含义

loglog 使用对数坐标系绘图

semilogx 横坐标为对数坐标轴，纵坐标为线性坐标轴

semilogy 横坐标为线性坐标轴，纵坐标为对数坐标轴

polar 绘制极坐标图

fill 绘制实心图

bar 绘制直方图

pie 绘制饼图

area 绘制面积图

quiver 绘制向量场图

stairs 绘制阶梯图

sterm 绘制火柴杆图

例5.3.1

>> x=0:pi/10:2*pi;

>> y1=sin(x);

>> subplot(2,2,1);

>> plot(x,y1);

>> subplot(2,2,2);

>> bar(x,y1);

>> subplot(2,2,3);

>> fill(x,y1,'g');

>> subplot(2,2,4);

>> stairs(x,y1,'k');

图5.3.1 其他图形函数

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5.3.1 直方图

函数bar(x)可以绘制直方图，这对统计或者数据采集非常直观实用。它共有四种形式：

bar,bar3,barh 和bar3h，其中bar 和bar3 分别用来绘制二维和三维竖直方图，barh 和b

ar3h 分

别用来绘制二维和三维水平直方图，调用格式是：

bar(x,y) 其中x 必须单调递增或递减，y 为n m× 矩阵，可视化结果为m 组，每

组n 个垂直柱，也就是把y 的行画在一起，同一列的数据用相同的颜色表示；

bar(x,y,width)

(或bar(y,width))指定每个直方条的宽度，如width>1，则直方条会重

叠，默认值为width=0.8；

bar(…,’grouped’) 使同一组直方条紧紧靠在一起；

bar(…,’stack’) 把同一组数据描述在一个直方条上。

例5.3.2

>> y=[5 3 2 9;4 7 2 7;1 5 7 3];

>> subplot(2,2,1),bar(y)

>> x=[5 9 11];

>> subplot(2,2,2),bar3(x,y)

>>

subplot(2,2,3),bar(x,y,'grouped')

>>

subplot(2,2,4),bar(rand(2,3),.75,'stack')

图5.3.2 直方图

5.3.2 面积图

函数area 用来绘制面积图，面积图在plot 的基础上填充x 轴和曲线之间的面积，该图

用于查看某个数在该列所有数的总和中所占的比例。

例5.3.3

>> x=-3:3;

>> y=[3 2 5;6 1 8;7 4 9;6 3 7;8 2 9;4

2 9;3 1 7];

>> area(x,y)

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图5.3.3 面积图

5.3.3 饼图

函数pie 用来绘制饼图，它可以形象地表示出向量中各元素所占比例。其调用格式是：

pie(x) x 中的元素通过x/sum(x)进行归一化，以确定饼图中的份额；

pie(x,explode) 向量explode 和x 元素数相同，用来指出需要分开的饼片，explode 中

不为零的部分会被分开。

图5.3.4 饼图

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例5.3.4 设某班的某课程的考试成绩如下：90 分以上有32 人，81 至90 有58 人，71

至80 分有27 人，60 至70 分为21 人，60 分以下有16 人，画出饼图。(见图5.3.4)

>> x=[32 58 27 21 16];

>> explode0=[1 0 0 0 0];

>> subplot(1,2,1)

>> pie(x,explode0)

>> explode1=[0 0 0 0 1];

>> subplot(1,2,2)

>> pie(x,explode1)

5.3.4 不同坐标系中的绘图

Semilogx,semilogy,loglo,polar(theta,rho)的使用方法和plot

完全类似，不同的只是绘

制到

不同的图形坐标上。函数semilogx 绘制x 轴为对数标度的图形，在半对数坐标系中绘图；

函数semilogy 绘制y 轴为对数标度的图形；函数loglog 绘制两个轴都为对数间隔的图形

；

函数polar(theta,rho)绘制极坐标图形，其中theta 为相角，rho 为其对应的半径。

例5.3.5 绘制ρ=acos(3θ),a=2 的图形。(见图5.3.5)

>> theta=-pi:pi/80:pi;

>> polar(theta,2*cos(3*theta))

图5.3.5 极坐标图

5.4 符号表达式绘图

MATLAB 软件提供了将表达式进行图形显示的功能。完成此功能需调用fplot 函数和

ezplot 函数。

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函数fplot 用来绘制数学函数，其调用格式为： fplot(fun,lims)

其中fun 就是所要绘制的函数，可以是定义函数的M 文件名，也可以是以x 为变量的可计

算字符串。例如’diric(x,10)’或’[sin(x),cos(x)]’，对于向量x 的每个元素，函数

fun(x)必须返

回一个行向量。如果fun 返回[f1(x),f2(x),f3(x)]，输入[x1;x2]，就会返回矩阵

f1(x1) f2(x1) f3(x1)

f1(x2) f2(x2) f3(x2)

lims=[XMIN XMAX YMIN YMAX]限定了x,y 轴上的绘图空间。

例5.4.1

>> subplot(2,2,1),fplot('humps',[0

1])

>>

subplot(2,2,2),fplot('abs(exp(-j*x*(0:9))*ones(10,1))',[0

2*pi])

>>

subplot(2,2,3),fplot('[tan(x),sin(x),cos(x)]',2*pi*[-1 1 -1

1])

>>

subplot(2,2,4),fplot('sin(1./x)',[0.01 0.1],1e-3)

图5.4.1 fplot 函数绘制表达式图形

ezplot 函数是简捷绘图指令之一，它无需数据准备，直接画出函数图形，基本调用格式

为ezplot(f)

其中f 是字符串或代表数学函数的符号表达式，只有一个符号变量，可以是x，缺省情况下

x 轴的绘图区域为] 2 , 2 [ π π − ，但我们可以用ezplot(f,xmin,xmax)或ezp

lot(f,[xmin,xmax])来指

定x 的范围。

例5.4.2

>> y='x^2';

>> subplot(1,2,1)

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>> ezplot(y)

>> subplot(1,2,2)

>> y='sin(x)';

>> ezplot(y,[-pi,pi])

图5.4.2 ezplot 函数绘制表达式图形

5.5 plot 函数

MATLAB 对数据是按列存储和计算的，运用plot(x)时，当x 为一个向量时，以其元

素为纵坐标，其序号为横坐标值绘制曲线。当x 为实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列

绘

制每列元素相对于序号的曲线，当x 为n m× 矩阵时，就有n 条曲线。

如果x,y 是同维向量，plot(x,y)指令以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。

如x 是向量，y 是有一维与x 元素数量相等的矩阵，则以x 为共同横坐标，按列绘制y 每

列

元素值，曲线数为y 的另一维的元素数。如果x,y 是同维矩阵，则以x,y 对应列元素为、

纵

坐标分别绘制曲线，数目等于矩阵的列数。

例5.5.1

>> x=[3 5 10 8];

>> subplot(2,2,1)

>> plot(x)

>> x=[3 5 10 8;7 2 9 4;2 7 2

7]';

>> subplot(2,2,2)

>> plot(x)

>> x=[3 5 6 8];

>> y=[1 5 10 4];

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>> subplot(2,2,3)

>> plot(x,y)

>> x=[1 3 5 7;2 4 6 8]';

>> y=[6 2 5 10;3 5 2 6]';

>> subplot(2,2,4)

>> plot(x,y,'k:*')

图5.5.1

5.6 交互式图形指令

ginput 是一个比较特殊的图形指令，用作获取图上数据，例如指令

>>[x,y]=ginput(6) % 从图形上选取6 个点

此时，ginput 指令将把当前图形调入前台，同时光标变为十字叉，移动光标，使交叉点落

在

目标点上，单击鼠标，即可获得该点数据。

例5.5.2

>> fplot('humps',[0 1])

>> ginput(6)

x =

0.0449

0.1832

0.3007

0.3813

0.6417

0.8952

- 18 -

y =

7.4561

38.1579

96.3450

57.4561

10.9649

21.1988