MATLAB图像生成函数Plot（）总结

一、基本形式

（1）>> y=[0 0.58 0.70 0.95 0.83 0.25];

>> plot(y)

生成的图形是以序号为横坐标、数组y的数值为纵坐标画出的折线。

（2）>> x=linspace(0,2*pi,30); % 生成一组线性等距的数值

>> y=sin(x);

>> plot(x,y)

生成的图形是上30个点连成的光滑的正弦曲线。

二、多重线

（1）在同一个画面上可以画许多条曲线，只需多给出几个数组：

>> x=0:pi/15:2*pi;

>> y1=sin(x)；

>> y2=cos(x)；

>> plot(x,y1,x,y2)

（2）利用hold命令。在已经画好的图形上，若设置hold on，MATLA将把新的plot命令产生的图形画在原来的图形上。而命令hold off 将结束这个过程。例如：

>>x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y)

>>hold on

>>z=cos(x); plot(x,z)

>>hold off

三、线型和颜色

MATLAB对曲线的线型和颜色有许多选择，标注的方法是在每一对数组后加一个字符串参数，说明如下：

（1）线型线方式： - 实线 :点线-. 虚点线 - - 波折线。

（2）线型点方式： . 圆点 +加号* 星号 x x形 o 小圆

（3）颜色： y黄； r红； g绿； b蓝； w白； k黑； m紫； c青.

以下面的例子说明用法：

>>x=0:pi/15:2*pi;

>>y1=sin(x); y2=cos(x);

>>plot(x,y1,’b:+’,x,y2,’g-.*’)

四、改变坐标轴

（1）网格和标记

在一个图形上可以加网格、标题、x轴标记、y轴标记，用下列命令完成这些工作。

>>x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x);

>>plot(x,y,x,z)

>>grid

>>xlabel(‘Independent Variable X’)

>>ylabel(‘Dependent Variables Y and Z’)

>>title(‘Sine and Cosine Curves’)

（2）在坐标轴加字符：

>>text(2.5,0.7,’sinx’)

表示在坐标x=2.5, y=0.7处加上字符串sinx。更方便的是用鼠标来确定字符串的位置，方法是输入命令：

>>gtext(‘sinx’)

在图形窗口十字线的交点是字符串的位置，用鼠标点一下就可以将字符串放在那里。

（3）坐标系的控制

在缺省情况下MATLAB自动选择图形的横、纵坐标的比例，如果你对这个比例不满意，可以用axis命令控制，常用的有：

axis([xminxmax ymin ymax]) [ ]中分别给出x轴和y轴的最大值、最小值

axisequal 或 axis(‘equal’) x轴和y轴的单位长度相同

axissquare 或 axis(‘square’) 图框呈方形

axisoff 或 axis(‘off’) 清除坐标刻度

还有axis autoaxis image axis xy axis ij axis normal axis on axis(axis)

用法可参考在线帮助系统。

五、多幅图形

（1）可以在同一个画面上建立几个坐标系, 用subplot(m,n,p)命令；把一个画面分成m×n个图形区域, p代表当前的区域号，在每个区域中分别画一个图,如

>> x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x);z=cos(x);

>> u=2*sin(x).*cos(x);v=sin(x)./cos(x);

>> subplot(2,2,1),plot(x,y),axis([02*pi –1 1]),title(‘sin(x)’)

>> subplot(2,2,2),plot(x,z),axis([02*pi –1 1]),title(‘cos(x)’)

>> subplot(2,2,3),plot(x,u),axis([02*pi –1 1]),title(‘2sin(x)cos(x)’)

>> subplot(2,2,4),plot(x,v),axis([02*pi –20 20]),title(‘sin(x)/cos(x)’)

（2）图形的输出

在数学建模中，往往需要将产生的图形输出到Word文档中。通常可采用下述方法：

首先，在MATLAB图形窗口中选择【File】菜单中的【Export】选项，将打开图形输出对话框，在该对话框中可以把图形以emf、bmp、jpg、pgm等格式保存。然后，再打开相应的文档，并在该文档中选择【插入】菜单中的【图片】选项插入相应的图片即可。

基本xy平面绘图命令

MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合用在各种科学目视表示（Scientific visualization）。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。

plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线：

closeall; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标

y=sin(x); % 对应的y座标

plot(x,y);

小整理：MATLAB基本绘图函数

plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）

loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）

semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度

semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度

若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可：

plot(x,sin(x), x, cos(x));

若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可：

plot(x,sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');

若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在座标对後面加上相关字串即可：

plot(x,sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');

小整理：plot绘图函数的叁数
	字元	颜色	字元	图线型态
	y	黄色	.	点
	k	黑色	o	圆
	w	白色	x	x
	b	蓝色	+	+
	g	绿色	*	*
	r	红色	-	实线
	c	亮青色	:	点线
	m	锰紫色	-.	点虚线
			--	虚线

图形完成後，我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围：

axis([0,6, -1.2, 1.2]);

此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：

xlabel('InputValue'); % x轴注解

ylabel('Function Value'); % y轴注解

title('Two Trigonometric Functions');% 图形标题

legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解

grid on; % 显示格线

我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中：

subplot(2,2,1);plot(x, sin(x));

subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));

subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));

subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));

MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。

小整理：其他各种二维绘图函数
	bar	长条图
	errorbar	图形加上误差范围
	fplot	较精确的函数图形
	polar	极座标图
	hist	累计图
	rose	极座标累计图
	stairs	阶梯图
	stem	针状图
	fill	实心图
	feather	羽毛图
	compass	罗盘图
	quiver	向量场图

以下我们针对每个函数举例。

当资料点数量不多时，长条图是很适合的表示方式：

closeall; % 关闭所有的图形视窗

x=1:10;

y=rand(size(x));

bar(x,y);

如果已知资料的误差量，就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做资料的误差量：

x =linspace(0,2*pi,30);

y = sin(x);

e = std(y)*ones(size(x));

errorbar(x,y,e)

对於变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进行较密集的取样，如下例：

fplot('sin(1/x)',[0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围

若要产生极座标图形，可用polar：

theta=linspace(0,2*pi);

r=cos(4*theta);

polar(theta, r);

对於大量的资料，我们可用hist来显示资料的分　情况和统计特性。下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分　：

x=randn(5000,1); % 产生5000个 =0，=1 的高斯乱数

hist(x,20); % 20代表长条的个数

rose和hist很接近，只不过是将资料大小视为角度，资料个数视为距离，并用极座标绘制表示：

x=randn(1000,1);

rose(x);

stairs可画出阶梯图：

x=linspace(0,10,50);

y=sin(x).*exp(-x/3);

stairs(x,y);

stems可产生针状图，常被用来绘制数位讯号：

x=linspace(0,10,50);

y=sin(x).*exp(-x/3);

stem(x,y);

stairs将资料点视为多边行顶点，并将此多边行涂上颜色：

x=linspace(0,10,50);

y=sin(x).*exp(-x/3);

fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色

feather将每一个资料点视复数，并以箭号画出：

theta=linspace(0,2*pi, 20);

z = cos(theta)+i*sin(theta);

feather(z);

compass和feather很接近，只是每个箭号的起点都在圆点：

theta=linspace(0,2*pi, 20);

z = cos(theta)+i*sin(theta);

compass(z);

Specifying Tick-Mark Location and Labeling

You can adjust the axis tick-mark locationsand the labels appearing at each tick. For example, this plot of thesine function relabels the x-axis with more meaningful values:

x = -pi:.1:pi;

y = sin(x);

plot(x,y)

set(gca,'XTick',-pi:pi/2:pi)

set(gca,'XTickLabel',{'-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'})

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