MABLAB绘图资料

### MATLAB绘图基础知识点 #### 一、MATLAB绘图简介 MATLAB 是一个功能强大的数学软件工具，广泛应用于工程计算、数据可视化、算法开发等多个领域。它支持各种类型的绘图，包括二维（2D）和三维（3D）图形，并且提供了丰富的自定义选项来满足不同用户的需求。本文档将详细介绍MATLAB中基本的2D绘图功能及其使用方法。 #### 二、基本的2D绘图指令 - `plot` `plot` 是MATLAB中最基本且最常用的绘图指令之一，它可以用于绘制简单的线性图、散点图等多种图表类型。通过灵活调整参数，用户可以轻松创建符合需求的高质量图形。 ##### 基础语法 ```matlab plot(xvalues, yvalues, 'style-option') ``` - **`xvalues`** 和 **`yvalues`**：分别表示横坐标和纵坐标的向量数据，这两个向量的长度必须相等。 - **`style-option`**：这是一个可选参数，用于设置线条的颜色、样式以及标记符号等属性。 ##### 颜色、线型与标记选项 用户可以通过指定特定的字符来选择不同的颜色、线型和标记符号。例如： | 颜色选项 | 线型选项 | 标记符号选项 | |----------|--------------|--------------| | `y` 黄色 | `-` 实线 | `+` 十字 | | `m` 紫色 | `--` 虚线 | `o` 圆圈 | | `c` 青蓝 | `:` 点线 | `*` 星号 | | `r` 红色 | `-.` 虚点线 | `x` 叉号 | | `g` 绿色 | | `.` 点 | | `b` 蓝色 | | `^` 向上三角 | | `w` 白色 | | `s` 方块 | | `k` 黑色 | | `d` 钻石 | 这些选项可以组合使用，例如 `plot(x, y, 'r--')` 表示红色虚线。 ##### 示例 以下是一些示例，展示如何使用 `plot` 指令绘制不同样式的图形： - **基本的线性图**： ```matlab plot(x, y) ``` 使用默认设置绘制 `x` 对 `y` 的线性图。 - **带颜色的线性图**： ```matlab plot(x, y, 'r') ``` 使用红色线条绘制 `x` 对 `y` 的线性图。 - **带线型和标记的线性图**： ```matlab plot(x, y, 'r-.o') ``` 使用红色虚点线并在线上的每个数据点处添加圆圈标记。 - **仅标记的数据点**： ```matlab plot(x, y, 'ro') ``` 在每个数据点处添加红色圆圈标记，但不绘制连接数据点的线。 - **多组数据**： ```matlab plot(x1, y1, x2, y2, x3, y3) ``` 使用三组数据 `(x1, y1)`、`(x2, y2)` 和 `(x3, y3)` 绘制三条线。 - **混合样式**： ```matlab plot(x1, y1, ':', x2, y2, 'ro') ``` 使用 `(x1, y1)` 数据绘制一条点线，使用 `(x2, y2)` 数据在线上的每个数据点处添加红色圆圈标记。 #### 三、图形注释与格式化 为了使图形更加清晰易读，MATLAB 提供了一系列命令来帮助用户添加标题、轴标签、图例以及网格线等元素。 - **设置标题**： ```matlab title('CO concentration') ``` - **设置轴标签**： ```matlab xlabel('time(s)') ylabel('ppm') ``` - **在图上添加文本**： ```matlab text(2, 6, 'Tamsui') gtext('Tamsui') ``` 其中 `text` 函数允许用户指定坐标位置来放置文本，而 `gtext` 函数则允许用户通过鼠标点击的方式来确定文本的位置。 - **添加图例**： ```matlab legend('string1', 'string2', 'string3', ...) ``` 这个函数可以在图上添加一个包含多个条目的图例。 - **添加网格线**： ```matlab grid on ``` - **保持图形**： ```matlab hold on ``` 这个命令可以让后续的图形覆盖在当前图形之上，便于在同一图形窗口中显示多个图形。 #### 四、轴控制 `axis` 指令可以用来精确控制绘图区域的显示范围和比例，确保图形按照用户的期望呈现。 - **设置轴范围**： ```matlab axis([xmin xmax ymin ymax]) ``` 设置横轴和纵轴的显示范围。 - **等比缩放**： ```matlab axis square axis equal ``` `axis square` 确保整个图框为正方形，而 `axis equal` 确保横轴和纵轴的单位长度相等。 - **取消轴显示**： ```matlab axis off ``` 这个命令可以隐藏坐标轴，只显示图形本身。 #### 五、综合示例 接下来是一个综合示例，演示如何使用 `plot` 以及其他辅助指令来绘制三个不同类型的曲线，并添加必要的注释和格式化元素。 ```matlab clear; clf t = 0:0.02*pi:2*pi; y1 = sin(t); y2 = t; y3 = t - (t.^3)/6 + (t.^5)/120; plot(t, y1, t, y2, '--', t, y3, 'ro') axis([0 5 -1 5]) xlabel('t') ylabel('Approximations of sin(t)') title('FUNCTIONS in(t)') grid on; legend('sin(t)', 'linear approx.', '5th order approx.') ``` 该代码绘制了三个函数 `sin(t)`、`t` 和 `t - (t.^3)/6 + (t.^5)/120` 的图像，并进行了适当的格式化处理，包括设置轴范围、添加标题、轴标签、网格线和图例。 以上就是关于MATLAB绘图的基础知识介绍，通过学习这些内容，读者可以掌握如何使用MATLAB进行基本的2D绘图操作，并能够根据实际需要对图形进行相应的美化和优化。