《MATLAB程序设计教程:第5章 MATLAB绘图》主要涵盖了MATLAB中的各种图形绘制技术,包括二维数据曲线图、其他二维图形、隐函数绘图、三维图形、图形修饰处理以及图像处理与动画制作等内容。以下是各部分的详细解释:
5.1 二维数据曲线图
在MATLAB中,绘制二维数据曲线图主要使用`plot`函数。基本调用格式为`plot(x,y)`,其中`x`和`y`是长度相同的向量,分别代表x轴和y轴的数据。例如,要绘制`y=2e-0.5xcos(4πx)`的曲线,可以通过以下代码实现:
```matlab
x = 0:pi/100:2*pi;
y = 2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
plot(x,y);
```
此外,`plot(x)`的简单调用方式可直接用向量`x`的下标作为横坐标,向量元素值作为纵坐标绘制曲线。
5.1.2 绘制多根二维曲线
1. 矩阵形式的输入参数可以使`plot`函数绘制多根曲线。若`x`是向量,`y`是与`x`同维的矩阵,将绘制多条不同颜色的曲线。若`x`和`y`都是矩阵,它们的对应列元素将被用来绘制曲线。
2. `plot`函数还可以接受多个输入参数,如`plot(x1,y1,x2,y2,...,xn,yn)`,可以绘制多条不同曲线,其中每个向量对构成一条曲线。
5.1.3 设置曲线样式
MATLAB提供线型、颜色和数据点标记的绘图选项。例如,`'b-'`表示蓝色实线,`'.-'`表示点划线,`'y:d'`表示黄色虚线并用菱形标记数据点。通过在`plot`函数中添加绘图选项,可以定制曲线样式,如`plot(x1,y1,'r--',x2,y2,'g:')`,分别用红色虚线和绿色点线绘制两条曲线。
5.2 其他二维图形和5.3 隐函数绘图
这部分未提供具体细节,但通常包括散点图、柱状图、饼图等,并介绍如何使用`ezplot`等函数绘制由方程定义的图形。
5.4 三维图形
MATLAB可以创建三维图形,如曲面、曲线、体等。常用的函数有`surf`、`mesh`、`slice`等,它们可以帮助用户在三维空间中可视化数据。
5.5 图形修饰处理
这部分涉及图形的美化,包括改变坐标轴范围、添加图例、修改轴标签、调整网格线、设置背景色等。例如,`xlabel('x-axis')`、`ylabel('y-axis')`、`title('My Graph')`等命令用于添加轴标签和标题。
5.6 图像处理与动画制作
MATLAB支持读取、处理和显示图像,以及创建动态图形。`imread`和`imshow`用于读取和显示图像,而`frame2im`和`movie`函数则用于创建和播放动画。
MATLAB的绘图功能强大且灵活,能够满足各种数据分析和可视化需求。通过熟练掌握这些绘图技巧,用户可以更有效地展示和理解数据。