作为一个功能强大的工具软件，Matlab具有很强的图形处理功能，提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算，所以在图形处理方面既方便又高效。
7.1 二维图形
一、 plot函数
函数格式：plot(x,y) 其中x和y为坐标向量
函数功能：以向量x、y为轴，绘制曲线。
【例1】 在区间0≤X≤2p内，绘制正弦曲线Y=SIN（X），其程序为：
x=0:pi/100:2*pi;
y=sin(x);
plot(x,y)
【例2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN（X）和Y2=COS（X），其程序为：
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2)
plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2，x,y3，…)形式，其功能是以公共向量x为X轴，分别以y1，y2，y3，…为Y轴，在同一幅图内绘制出多条曲线。
（一）线型与颜色
格式：plot(x,y1,’cs’,...)
其中c表示颜色， s表示线型。
【例3】 用不同线型和颜色重新绘制例4.2图形，其程序为：
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,'go',x,y2,'b-.')
其中参数'go'和'b-.'表示图形的颜色和线型。g表示绿色，o表示图形线型为圆圈；b表示蓝色，-.表示图形线型为点划线。
在Matlab中，绘图功能是其核心特性之一，尤其在二维图形绘制方面，它提供了丰富的函数和选项，使得数据可视化变得极其灵活和便捷。在本章节，我们将深入探讨Matlab的二维图形绘制，主要涉及plot函数的使用，以及如何进行图形的定制，包括线型与颜色的选择、图形标记的添加、坐标轴的设定、图例的添加，以及多图形的处理。
我们来看`plot`函数，它是绘制二维图形的基本函数。基本格式为`plot(x,y)`，这里的`x`和`y`是对应的坐标向量，用于绘制曲线。例如，要绘制0到2π区间内的正弦曲线，我们可以先定义x向量`x=0:pi/100:2*pi`，然后计算对应y向量`y=sin(x)`，最后调用`plot(x,y)`即可。如果要同时绘制多条曲线，如正弦和余弦曲线，只需将它们组合在同一`plot`函数中，如`plot(x,y1,x,y2)`。
在图形定制中，`plot`函数还支持线型与颜色的设定。例如，参数`'go'`表示绿色且线型为圆圈，`'b-.'`则表示蓝色的点划线。通过这种方式，我们可以在同一图形中用不同的颜色和线型区分不同的曲线。在【例3】中，我们重新绘制了正弦和余弦曲线，使用了不同的颜色和线型以增强视觉区分。
除了线型和颜色，我们还可以在图形上添加各种标记以增加可读性。例如，`title`函数用于添加图形标题，`xlabel`和`ylabel`分别用于标注X轴和Y轴，而`text`函数则可在图形的任意位置添加文本说明。在【例4】中，我们不仅重新绘制了正弦曲线，并且设置了坐标轴范围，还添加了图形标题和轴标签。
对于坐标轴的设定，Matlab提供了`axis`命令。通过`axis([xmin xmax ymin ymax])`，我们可以自定义坐标轴的显示范围。此外，`axis 'auto'`恢复自动缩放，`axis 'square'`使图形为正方形，`axis 'equal'`使比例因子相等，`axis 'off'`和`axis 'on'`分别用于关闭和显示坐标轴。
添加图例是解释图形内容的重要手段，Matlab中的`legend`函数可以实现这一功能。例如，在【例5】中，我们为正弦和余弦曲线添加了对应的图例，使得读者能够轻松识别不同曲线的含义。
当需要在一个图形窗口中展示多条曲线或多个子图时，可以使用`subplot`函数。它将窗口分割成m×n个子区域，并通过`subplot(m,n,p)`选择特定区域作为当前活动区域进行绘图。在【例6】中，我们创建了一个2×2的子图网格，并分别在每个子图中绘制了正弦、余弦、正切和余切曲线。
`figure`命令用于创建新的图形窗口。每次调用`figure`，都会创建一个新窗口，这对于保持和管理多个独立的图形非常有用。
总结来说，Matlab在二维图形绘制方面提供了强大且灵活的功能，包括基本的`plot`函数，线型和颜色的设定，图形标记的添加，坐标轴的控制，图例的插入，以及多图形窗口的管理。这些工具使得数据分析和可视化变得更加直观和高效，为科研和工程问题的解决提供了有力的支持。
