在MATLAB中,基本图形处理功能是数据分析和可视化的核心部分,尤其对于绘制二维图形,`plot`函数扮演了至关重要的角色。本教程主要讲解如何利用`plot`进行各种类型的图形绘制。
`plot`命令是最基本的二维图形绘制指令,它可以自动创建一个图形窗口并根据输入数据生成图形。当`plot`命令被调用时,它会清除当前图形窗口并绘制新的图形。如果已有图形窗口存在,`plot`则会覆盖原有内容。`plot`不仅支持单窗口单曲线的绘制,还支持单窗口多曲线、单窗口多曲线分图以及多窗口绘图。用户可以自定义曲线的颜色、线型和标记点样式,也可以添加坐标网线和图形注释。
1. `plot(x)`的基本格式是用向量`x`的元素值作为纵坐标,元素下标作为横坐标绘制一条曲线。如果`x`和`y`都是向量,`plot(x,y)`则用于绘制`y`关于`x`的函数关系图。如果`y`是n×m矩阵,`plot(x1,y1,x2,y2,...)`则可以绘制多条曲线。
2. `ezplot(f)`函数允许输入字符串或函数表达式,例如`ezplot('sin(x)')`,来直接绘制解析函数的图形。
3. `plot`的开关格式`plot(x,y,'s')`通过字符串`s`设置曲线特性。例如,`'b-'`代表蓝色实线,`'*r'`代表红色星形标记等。MATLAB提供了多种颜色、标记和线型组合,如黄色的点(`'y.'`)、粉红色的圆圈(`'mo'`)、亮蓝色的交叉(`'cx'`)等。此外,还有一些特殊的标记点类型,包括正方形(`'square'`或`s`)、菱形(`'diamond'`或`d`)、五角星(`'pentagram'`或`p`)和六角星(`'hexagram'`或`h`)。
4. `hold on`和`hold off`命令控制是否在现有图形上继续绘制。`hold on`保持当前图形,允许连续绘制多条曲线,而`hold off`则会关闭这个功能,每次调用`plot`都会创建新的图形。
通过示例,我们可以看到如何使用`plot`进行不同类型的图形绘制:
- 例1展示了单窗口单曲线绘图,通过`plot(x,'-*')`用星形标记和点划线绘制了一条曲线。
- 例2演示了单窗口多曲线绘图,用`plot(t,y,t,y1,t,y2)`在同一窗口绘制了三条sin函数的图形。
- 例3进一步扩展,将不同相位的sin和cos函数结合在一起,使用`plot(t,[y',y1',y2',y3',y4',y5'])`在一个窗口内绘制了六条曲线。
- 例4使用`plot(x,y)`展示了一个峰形函数`peaks`的图形。
这些基本图形处理功能不仅适用于学术研究,还在工程计算、数据分析等领域有广泛应用。熟练掌握这些技能,能帮助用户更好地理解和展示数据,提升工作效率。