matlab教程第5章.pdf

在MATLAB中，数据和函数的可视化是进行数据分析和研究的重要环节。本章主要介绍了如何在MATLAB中绘制二维和三维图形，以及如何对这些图形进行详细的定制和修饰。 首先，绘制二维和三维图形的基本步骤如下： 1. **数据准备**：创建自变量采样向量，例如使用`T=pi*(0:100)/100;`生成从0到π的100个等间距点。然后，根据自变量计算函数值，如`x=f1(t); y=f2(t); z=f3(t);`对于三维曲面，可以使用`meshgrid`创建自变量的“格点”矩阵，如`[X,Y]=meshgrid(x,y); Z=f(X,Y);`。 2. **选择图形窗口和子图**：通过`figure`或`subplot`命令指定图形窗口和子图的位置。例如，`figure(1)`打开第一个图形窗口，`subplot(2,2,3)`则创建一个2x2的子图网格中的第三个子图。 3. **绘图指令**：使用`plot`或`plot3`命令绘制二维和三维曲线。`plot(x,y,’r:’)`将绘制红色虚线的二维曲线，而`plot3(x,y,z.’b-‘)`将绘制蓝色实线的三维曲线。对于三维曲面，`mesh(X,Y,Z)`可创建网格表面。 4. **设置轴的范围和坐标分格线**：使用`axis`命令来调整轴的显示范围，例如`axis([x1,x2,y1,y2])`。`grid on`命令添加网格线，`title`, `xlabel`, 和 `ylabel`用于添加图形标题和坐标轴标签。 5. **图形注释和图例**：`legend`用于创建图例，`text`用于在图形中添加文字说明，如`xlabel('t')`和`ylabel('y')`定义坐标轴的名称。 6. **颜色和样式**：MATLAB提供了多种颜色和线型选项，如'b'代表蓝色，'r:'代表红色虚线。此外，还可以通过`plot`的选项参数设置线宽、标记边缘颜色、标记填充颜色和标记大小。 7. **三维图形处理**：对三维图形，可以调整视点、纵横比以及应用着色、明暗、灯光和材质。`view`改变视点，`aspect`调整纵横比，`colormap`、`shading`、`light`和`material`用于设置颜色映射、阴影效果、光照和材质。 8. **图形精细修饰**：通过`get`和`set`命令可以修改图形对象的属性，例如线宽、标记形状等。图形窗口的工具栏也可以提供直观的交互式调整。 接着，`plot`命令有几种基本调用格式： 1. **plot(X, 's')**：当`X`是向量时，绘制以`X`的下标为横坐标、元素值为纵坐标的曲线。`s`是线型、颜色和标记的选项字符串。 2. **plot(X, Y, 's')**：当`X`和`Y`是同维向量时，它们的元素对应绘制曲线。`s`同样用于定义线条样式。 3. **plot(X1, Y1, 's1', X2, Y2, 's2', ...)**：可以同时绘制多条曲线，每一对`Xn`和`Yn`对应一条曲线，`sn`指定对应的样式。 在例子中，展示了如何用图形表示调制波形`ysin(t)sin(9t)`及其包络线。通过`plot`命令结合不同的颜色和线型，以及`axis`命令调整范围，创建了清晰的图形。 此外，`axis`命令有多种控制方式，如`auto`自动调整，`equal`使坐标轴等长，`fill`让坐标充满绘图区，`manual`手动设定范围，`off`隐藏轴，`on`显示轴，`ij`和`xy`改变坐标原点位置，`normal`恢复默认，`square`创建正方形坐标系，`tight`使数据范围直接成为坐标范围。 最后，`plot`命令的选项参数如`LineWidth`、`MarkerEdgeColor`、`MarkerFaceColor`和`MarkerSize`可用于进一步定制曲线的外观，使得图形更具专业性和可读性。通过熟练掌握这些知识，用户可以在MATLAB中创建出各种复杂且富有表现力的可视化结果。