(转载)MatLab绘图
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plot選項:
一 基礎功能
二維圖形
一、 plot函數
① 函數格式:plot(x,y)? 其中x和y為長度相同?
??????????????????? 坐標向量
???? 函數功能:以向量x、y為軸,繪制曲線。
【例】 在區間0≤X≤2?內,繪制正弦曲線y=sin(x)
其程序為:
x=0:pi/100:2*pi;? %必須加上分號,否則x直接顯示出來啦
y=sin(x);?%必須加上分號,否則x直接顯示出來啦
plot(x,y)
【例】在0≤x≤2?區間內,繪制曲線 ??????????????????? y=2e-0.5xcos(4πx)
程序如下:
x=0:pi/100:2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
plot(x,y)
plot函數最簡單的調用格式是只包含一個輸入參數:
plot(x)
???? 在這種情況下,當x是實向量時,以該向量元素的下標為橫坐標,元素值為縱坐標畫出一條連續曲線,這實際上是繪制折線圖。
②? 含多個輸入參數的plot函數調用格式為: plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
Ⅰ.當輸入參數都為向量時,x1和y1,x2和y2,…,xn和yn分別組成一組向量對,每一組向量對的長度可以不同。每一向量對可以繪制出一條曲線,這樣可以在同一坐標內繪制出多條曲線。
???? Ⅱ.當輸入參數有矩陣形式時,配對的x,y按對應列元素為橫、縱坐標分別繪制曲線,曲線條數等于矩陣的列數。
【例】同時繪制正、余弦兩條曲線y1=sin(x)和
????????????? y2=cos(x),其程序為:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2)
或者
x=[0:0.5:360]*pi/180;
plot(x,sin(x),x,cos(x))
中間變量繪圖
t=0:0.1:2*pi;
x=t.*sin(3*t); %.*表示點乘,*表示矩陣乘法
y=t.*sin(t).*sin(t);
plot(x,y);
【例】 分析下列程序繪制的曲線。
x1=linspace(0,2*pi,100);
x2=linspace(0,3*pi,100);
x3=linspace(0,4*pi,100);
y1=sin(x1);
y2=1+sin(x2);
y3=2+sin(x3);
x=[x1;x2;x3]';
y=[y1;y2;y3]';
plot(x,y,x1,y1-1)
③? 具有兩個縱坐標標度的圖形
?????????? 在MATLAB中,如果需要繪制出具有不同縱坐標標度的兩個圖形,可以使用plotyy繪圖函數。調用格式為:
plotyy(x1,y1,x2,y2)
?????????? 其中x1,y1對應一條曲線,x2,y2對應另一條曲線。橫坐標的標度相同,縱坐標有兩個,左縱坐標用于x1,y1數據對,右縱坐標用于x2,y2數據對。
【例】用不同標度在同一坐標內繪制曲線????????
??????????????? y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和
????????????? y2=2e - 0.5xcos(πx)
④? 圖形保持
????? hold on/off命令控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形,不帶參數的hold命令在兩種狀態之間進行切換。
hold on:啟動圖形保持功能,當前坐標軸和圖形都將保持,此后繪制的圖形都將添加在這個圖形之上,并且自動調整坐標軸的范圍。
hold off:關閉圖形保持功能。
hold :在hold on 和hold off命令之間進行切換。
【例】采用圖形保持,在同一坐標內繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。
程序如下:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
plot(x,y1)
hold on
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
plot(x,y2);
hold off
二、設置曲線樣式格式:
??????? MATLAB提供了一些繪圖選項,用于確定所繪曲線的線型、顏色和數據點標記符號,它們可以組合使用。例如,“b-.”表示藍色點劃線,“y:d”表示黃色虛線并用菱形符標記數據點。當選項省略時,MATLAB規定,線型一律用實線,顏色將根據曲線的先后順序依次。
調用格式為:plot(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…,xn,yn,選項n)
??????? 要設置曲線樣式可以在plot函數中加繪圖選項,其調用格式為:
plot(x,y1,’cs’,...)
其中c表示顏色, s表示線型。
【例】 用不同線型和顏色重新繪制例2圖形,其程序為:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,'go',x,y2,'b-.')
?????????? 其中參數'go'和'b-.'表示圖形的顏色和線型。g表示綠色,o表示圖形線型為圓圈;b表示藍色,-.表示圖形線型為點劃線。
【例】在同一坐標內,分別用不同線型和顏色繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx),標記兩曲線交叉點。
x=linspace(0,2*pi,1000);
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
k=find(abs(y1-y2)<1e-2);???
????????????????????????????? %查找y1與y2相等點(近似相等)的下標
x1=x(k);?????????????? %取y1與y2相等點的x坐標
y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);???
????????????????????????????? %求y1與y2值相等點的y坐標
plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
三、圖形標記
在繪制圖形的同時,可以對圖形加上一些說明,如圖形名稱、圖形某一部分的含義、坐標說明等,將這些操作稱為添加圖形標記。
title(‘加圖形標題’);當前軸的正上方居
?????????????????? 中位置處輸出文本作為標題????
xlabel('加X軸標記');?????
ylabel('加Y軸標記');???????
text(X,Y,'添加文本');
函數中的說明文字,除使用標準的ASCII字符外,還可使用LaTeX格式的控制字符,這樣就可以在圖形上添加希臘字母、數學符號及公式等內容。例如,text(0.3,0.5,‘sin({\omega}t+{\beta})’)將得到標注效果sin(ωt+β)。
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,'b*',x,y2,'r>');
title('繪制正弦,余弦函數');
% title(date);
xlabel('橫軸');
ylabel('縱軸');
text(2,1,'正弦曲線');
text(1,0.6,'余弦曲線');
【例】 在坐標范圍0≤X≤2π,-2≤Y≤2內重新繪制正弦曲線,其程序為:
x=linspace(0,2*pi,60);
%生成含有60個數據元素的向量X
y=sin(x);
plot(x,y);
axis ([0 2*pi -2 2]);
四、坐標控制
axis函數的調用格式為:
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])
axis函數功能豐富,常用的格式還有:
axis equal:縱、橫坐標軸采用等長刻度。
axis square:產生正方形坐標系(缺省為矩形)。
axis auto:使用缺省設置。
axis off:取消坐標軸。
axis on:顯示坐標軸。
給坐標加網格線用grid命令來控制。grid on/off命令控制是畫還是不畫網格線,不帶參數的grid命令在兩種狀態之間進行切換。
?????? 給坐標加邊框用box命令來控制。box on/off命令控制是加還是不加邊框線,不帶參數的box命令在兩種狀態之間進行切換。
五、加圖例
給圖形加圖例命令為legend。該命令把圖例放置在圖形空白處,用戶還可以通過鼠標移動圖例,將其放到希望的位置。
格式:legend('圖例說明','圖例說明');
【例】 為正弦、余弦曲線增加圖例,其程序為:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2, '--');
legend('sin(x)','cos(x)');
六、對函數自適應采樣的繪圖函數
??????? fplot函數則可自適應地對函數進行采樣,能更好地反應函數的變化規律。
???????? fplot函數的調用格式為:???
fplot(fname,lims,tol,選項)
??????? 其中fname為函數名,以字符串形式出現,lims為x,y的取值范圍,tol為相對允許誤差,其系統默認值為2e-3。選項定義與plot函數相同。
【例】用fplot函數繪制f(x)=cos(tan(πx))的曲線。
命令如下:
??????? fplot('cos(tan(pi*x))',[ 0,1],1e-4)
或可先建立函數文件fct.m,其內容為:
function? y=fct(x)
???????? y=cos(tan(pi*x));
用fplot函數調用fct.m函數,其命令為:
fplot(‘fct’,[0? 1])
七.極坐標圖
polar函數用來繪制極坐標圖,其調用格式為:
polar(theta,rho,選項)
其中theta為極坐標極角,rho為極坐標矢徑,選項的內容與plot函數相似。
例? 繪制r=sin(t)cos(t)的極坐標圖,并標記數據點。
程序如下:
八.?圖形標記
title(‘加圖形標題');??????
xlabel('加X軸標記');?????
ylabel('加Y軸標記');???????
text(X,Y,'添加文本');?
Legend(‘sin(x)’);%加圖例
?
繪制三維螺旋曲線
1 t=0:pi/50:10*pi; 2 x=sin(t),y=cos(t); 3 plot3(x,y,t); 4 title('helix'),text(0,0,0,'origin'); 5 xlabel('sin(t)'),ylabel('cos(t)'),zlabel('t'); 6 grid on;%加上虛線網格線可以更好的看到對應區間的值?
九.繪制三維網格圖。函數格式:mesh(x,y,z,c)
其中:x,y控制X和Y軸坐標
?????? 矩陣z是由(x,y)求得Z軸坐標
?????? (x,y,z)組成三維空間的網格點
?????? c用于控制網格點顏色
十.surf函數
繪制三維曲面圖,各線條之間的補面用顏色填充。surf函數和mesh函數的調用格式一致。
函數格式: surf (x,y,z)
其中x,y控制X和Y軸坐標,矩陣z是由x,y求得的曲面上Z軸坐標。
?
1 %剔透玲瓏球 2 [X0,Y0,Z0]=sphere(30); %產生單位球面的三維坐標 3 X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0; %產生半徑為2的球面的三維坐標,若加上常數則是圓心 4 surf(X0,Y0,Z0); %畫單位球面 5 shading interp %采用插補明暗處理 6 hold on; mesh(X,Y,Z);hold off %畫外球面 7 hidden off %產生透視效果 8 axis off %不顯示坐標軸 1 %衛星返回地球的運動軌線示意。2 R0=1; %以地球半徑為一個單位3 a=12*R0;b=9*R0;T0=2*pi; %T0是軌道周期4 T=5*T0;dt=pi/100;t=[0:dt:T]';f=sqrt(a^2-b^2); %地球與另一焦點的距離5 th=12.5*pi/180; %衛星軌道與x-y平面的傾角6 E=exp(-t/20); %軌道收縮率7 x=E.*(a*cos(t)-f);y=E.*(b*cos(th)*sin(t));z=E.*(b*sin(th)*sin(t));8 plot3(x,y,z,'g') %畫全程軌線9 [X,Y,Z]=sphere(30);X=R0*X;Y=R0*Y;Z=R0*Z; %獲得單位球坐標 10 grid on,hold on,surf(X,Y,Z),shading interp %畫地球 11 x1=-18*R0;x2=6*R0;y1=-12*R0;y2=12*R0;z1=-6*R0;z2=6*R0; 12 axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2]) %確定坐標范圍 13 view([117 37]),comet3(x,y,z,0.02),hold off %設視角、畫運動軌線十一.等高線圖
1 %多峰函數peaks的等高線圖 2 [x,y,z]=peaks(30);%產生一個凹凸有致的曲面,包含了三個局部極大點及三個局部極小點 3 contour3(x,y,z,16); 4 xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis'); 5 title('contour3 of peaks')十二.動畫設計
1 %動畫功能函數:getframe、moviein和movie 2 %播放一個不斷變化的眼球程序。 3 m=moviein(20); %建立一個20個列向量組成的矩陣 4 for j=1:20 5 plot(fft(eye(j+10))) %繪制出每一幅眼球圖并保存到m矩陣中 6 m(:,j)=getframe; 7 end 8 movie(m,10);%以每秒10幅的速度播放畫面 作者:張朋飛 出處:http://www.cnblogs.com/hxsyl/二 高級功能
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圖形是呈現數據的一種直觀方式,在用Matlab進行數據處理和計算后,我們一般都會以圖形的形式將結果呈現出來。尤其在論文的撰寫中,優雅的圖形無疑會為文章加分。本篇文章非完全原創,我的工作就是把見到的Matlab繪圖代碼收集起來重新跑一遍,修改局部錯誤,然后將所有的圖貼上來供大家參考。大家可以先看圖,有看中的可以直接把代碼Copy過去改成自己想要的。
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<br>%% 直方圖圖的繪制 %直方圖有兩種圖型:垂直直方圖和水平直方圖。而每種圖型又有兩種表現模式:累計式:分組式。 figure; z=[3,5,2,4,1;3,4,5,2,1;5,4,3,2,5]; % 各因素的相對貢獻份額 colormap(cool);% 控制圖的用色 subplot(2,3,1); bar(z);%二維分組式直方圖,默認的為'group' title('2D default'); subplot(2,3,2); bar3(z);%三維的分組式直方圖 title('3D default'); subplot(2,3,3); barh(z,1);%分組式水平直方圖,寬度設置為1 title('vert width=1'); subplot(2,3,4); bar(z,'stack');%累計式直方圖,例如:1,1+2,1+2+3構成了第一個bar title('stack') subplot(2,3,5); bar3h(z,0.5,'stacked');%三維累計式水平直方圖 title('vert width=1 stack'); subplot(2,3,6); bar3(z,0.8,'grouped');%對相關數據的顏色進行分組,默認的位'group' title('width=0.8 grouped');?
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%% =========柱狀圖的進階========== figure; y=[300 311;390 425; 312 321; 250 185; 550 535; 420 432; 410 520;]; subplot(1,3,1); b=bar(y); grid on; set(gca,'XTickLabel',{'0','1','2','3','4','5','6'}) legend('算法1','算法2'); xlabel('x axis'); ylabel('y axis'); %使僅有的一組柱狀圖呈現不同顏色,默認的位相同顏色 data = [1.0, 1.0, 0.565, 0.508, 0.481, 0.745]; subplot(1,3,2); b = bar(data); ch = get(b,'children'); set(ch,'FaceVertexCData',[4;2;3;1;5;6]);%使用Indexed形式指定每組bar的顏色 set(gca,'XTickLabel',{'C0','C1','C2','C3','C4','C5'}) axis([0 7 0.0 1.0]); ylabel('micro F-measure'); %使每個bar顏色不同,默認的是每個元素在不同組的顏色相同 data = [3, 7, 5, 2;4, 3, 2, 9;6, 6, 1, 4]; subplot(1,3,3); b = bar(data); ch = get(b,'children'); set(ch{1},'FaceVertexCData',[1;2;3]);%設置第一個元素在不同組的顏色 set(ch{2},'FaceVertexCData',[1;2;3]);%設置第二個元素在不同組的顏色 set(ch{3},'FaceVertexCData',[1;2;3]); set(ch{4},'FaceVertexCData',[1;2;3]);?
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%% 彩色柱狀圖 %用到的數據 n = 8; Z = rand(n,1); figure; %默認圖片 subplot(1,3,1); bar(Z); %簡單的作圖 % 這個圖根據數據列中值的大小著色。每列中的值越大,顏色越突出 subplot(1,3,2); h=bar(Z); colormap(summer(n)); ch = get(h,'Children'); fvd = get(ch,'Faces');%針對矩陣時,只能用fvd=get(ch{col},'Faces'),下同 fvcd = get(ch,'FaceVertexCData'); [~, izs] = sortrows(Z,1); for i = 1:nrow = izs(i);fvcd(fvd(row,:)) = i; end set(ch,'FaceVertexCData',fvcd) %圖片會以漸變的方式著色,效果非常不錯 subplot(1,3,3); h=bar(Z); ch = get(h,'Children'); fvd = get(ch,'Faces'); fvcd = get(ch,'FaceVertexCData'); [zs, izs] = sortrows(Z,1); k = 128; % 準備生成128 *3 行的colormap colormap(summer(k)); % 這樣會產生一個128 * 3的矩陣,分別代表[R G B]的值 % 檢視數據 whos ch fvd fvcd zs izs % Name Size Bytes Class Attributes % % ch 1x1 8 double % fvcd 66x1 528 double % fvd 13x4 416 double % izs 13x1 104 double % zs 13x1 104 double % shading interp % Needed to graduate colors for i = 1:ncolor = floor(k*i/n); % 這里用取整函數獲得color在colormap中行row = izs(i); % Look up actual row # in datafvcd(fvd(row,1)) = 1; % Color base vertices 1st indexfvcd(fvd(row,4)) = 1;fvcd(fvd(row,2)) = color; % Assign top vertices colorfvcd(fvd(row,3)) = color; end set(ch,'FaceVertexCData', fvcd); % Apply the vertex coloring set(ch,'EdgeColor','k');?
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%% 繪制統計直方圖 %hist(y):如果y是向量,則把其中元素放入10個條目中,且返回每條中的元素的個數;如果y為矩陣,則分別對每列進行處理,顯示多組條形。 %[n,xout]=hist(y,x):非遞減向量x的指定bin的中心。向量xout包含頻率計數與條目的位置。 x=-10:.1:10; y1=randn(2008,1); y2=randn(2008,3); figure; colormap(winter); subplot(2,2,1); hist(y1);%把其中元素放入10個條目中 title('y1為向量,default,n=10'); subplot(2,2,2); hist(y2);%分別對每列進行處理,顯示多組條形 title('y2為矩陣'); subplot(2,2,3); hist(y1,x);%用戶也可以使用[n,xout]=hist(y1,x);bar(xout,n)繪制條形直方圖 title('向量x指定條目'); subplot(2,2,4); hist(y2,1000);%第二個參數為標量時指定bin的數目 title('nbins=1000');?
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%% ========均值方差直方圖======== a=[8 9 10 7 8 9];%mean b=[1 1 1 1 1 1];%std figure(); h=bar(a); ch=get(h,'children'); set(ch,'FaceVertexCData',[4;2;3;1;5;6]);%使用Indexed形式指定每組bar的顏色 hold on; errorbar(a,b,'k','LineStyle','none');?
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%% =======散點圖scatter , scatter3 , plotmatrix====== %scatter3(X,Y,Z,S,C):在由向量X、Y和Z指定的位置顯示大小和顏色分別由S和C決定的離散點 figure; [x,y,z] = sphere(16); X = [x(:)*.5 x(:)*.75 x(:)]; Y = [y(:)*.5 y(:)*.75 y(:)]; Z = [z(:)*.5 z(:)*.75 z(:)]; S = repmat([10 2 5]*10,numel(x),1); C = repmat([1 2 3],numel(x),1); subplot(1,2,1); scatter(X(:),Y(:),S(:),C(:)); title('scatter'); subplot(1,2,2); scatter3(X(:),Y(:),Z(:),S(:),C(:),'filled'), view(-60,60); title('scatter3'); %plotmatrix(X,Y)繪出X(p*M)與Y(p*N)的列組成的散度圖(N,M) figure; X=randn(100,2);Y=randn(100,2); subplot(1,3,1),plotmatrix(X);%等價于plotmatrix(X,X),除了對角上的圖為X每一列的直方圖hist(X(:,col)) title('plotmatrix(X)'); subplot(1,3,2),plotmatrix(X,X); title('plotmatrix(X,X)'); subplot(1,3,3),plotmatrix(X,Y); title('plotmatrix(X,Y)');?
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%% =========繪制區域圖=========== %區域圖特點是:在圖上繪制多條曲線時,每條曲線(除第一條外)都是把“前”條曲線作基線,再取值繪制而成。因此,該指令所畫的圖形,能醒目地反映各因素對最終結果的貢獻份額。 figure; x=1:2:9;% 注意:自變量要單調變化 y=magic(5);% 各因素的相對貢獻份額,每一列相當于一個因素 colormap(spring);% 控制圖的用色 area(x,y,4);%area(y)則以列下標作為自變量,第三個參數為基準線(默認為0) set(gca,'layer','top');%圖層設置為top層,顯示網格 title('basevalue=4'); legend(' 因素 A',' 因素 B',' 因素 C','因素D','因素E'); grid on;?
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%% =========繪制餅狀圖========= %餅圖指令pie和pie3用來表示各元素占總和的百分數。該指令第二個參數為與第一參數等長的 0-1 %向量,1使對應扇塊突出。第三個參數指定個扇區的label figure; colormap(summer);% 控制圖的用色 x=[16 17 21 25 21]; subplot(1,2,1); pie(x,[0 0 0 0 1],{'0-10歲兒童','10-20歲兒童','20-35歲青年','35-55歲中年','55歲以上老年'}); subplot(1,2,2); pie3(x,[0 0 0 0 1],{'0-10歲兒童','10-20歲兒童','20-35歲青年','35-55歲中年','55歲以上老年'});?
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%% 繪制填色多邊形。若每列的首尾元素不重合,則將默認把最后一點與第一點相連,強行使多邊形封閉。 %fill和fill3用于繪制填色多邊形 %fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,...) %fill3(X1,Y1,Z1,C1,X2,Y2,Z2,C2,...) %參數1和2為等長向量時,多邊形的節點數由項鏈長度決定;而當其為矩陣時,每一列對應一個多邊形 %參數3為顏色(用顏色字符r/g/b/c或[r g b]表示) figure; colormap(autumn);% 控制圖的用色 n=10; % 多邊形的邊數 dt=2*pi/n;t=0:dt:2*pi; t=[t,t(1)]; %fill 指令要求數據向量的首位重合,使圖形封閉。 x=sin(t);y=cos(t); subplot(1,2,1); fill(x,y,[1 1 0]);axis off % 畫填色多邊形,隱去坐標軸。 X=[0.5 0.5 0.5 0.5;0.5 0.5 0.5 0.5;0 1 1 0]; Y=[0.5 0.5 0.5 0.5;0.5 0.5 0.5 0.5;0 0 1 1]; Z=[1 1 1 1;0 0 0 0;0 0 0 0]; C=[1 0 0 1;0 1 0 1;0 0 1 0]; subplot(1,2,2); fill3(X,Y,Z,C); view([-10 55]); xlabel('x'),ylabel('y');box on;grid on;?
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%% =======繪制離散數據桿狀圖=========== %stem和stem3函數用于繪制二維或三維的離散數據桿狀圖 %stem(Y)可以理解成繪制離散點的plot(y)函數 %stem(X,Y)可以理解成繪制離散點的plot(x,y)函數 %stem(...,'filled')改變數據點顯示的空、實狀態。 %stem(...,'LINESPEC')Linespec代表直線屬性設置參量。 x=1:.1:10; y=exp(x.*sin(x)); figure; subplot(1,3,1); plot(x,y,'.-r'); title('plot(x,y)'); subplot(1,3,2); stem(x,y,'b'); subplot(1,3,3); stem(x,y,':g','fill'); %繪制三維離散桿狀圖 th=(0:127)/128*2*pi;% 角度采樣點 x=cos(th); y=sin(th); f=abs(fft(ones(10,1),128)); %對離散方波進行 FFT 變換,并取幅值 stem3(x,y,f','cd','fill');%繪制圖形 view([-65 30]); xlabel('Real'); %圖形標注 ylabel('Imaginary'); zlabel('Amplitude'); title('FFT example');?
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%% =======繪制方向和速度矢量圖======= %compass-繪制羅盤圖 %feather-繪制羽毛圖 %quiver-繪制二維箭頭圖 %quiver3-繪制三維箭頭圖%繪制羅盤圖 figure; wdir=[45 90 90 45 360 335 360 270 335 270 335 335]; knots=[6 6 8 6 3 9 6 8 9 10 14 12]; rdir=wdir*pi/180; [x,y]=pol2cart(rdir,knots);% 極坐標轉化為直角坐標 compass(x,y); title('風向和風力') %繪制羽毛圖 figure; alpha=90:-10:0; r=ones(size(alpha)); m=alpha*pi/180; n=r*10; [u,v]=pol2cart(m,n);% 極坐標轉化為直角坐標 feather(u,v); title('羽毛圖') %羅盤圖和羽毛圖的比較 figure; t=-pi/2:pi/12:pi/2; % 在 區間,每 取一點。 r=ones(size(t)); % 單位半徑 [x,y]=pol2cart(t,r); % 極坐標轉化為直角坐標 subplot(1,2,1),compass(x,y),title('Compass') subplot(1,2,2),feather(x,y),title('Feather') %繪制箭頭圖 figure; [x,y] = meshgrid(-2:.2:2,-1:.15:1); z = x .* exp(-x.^2 - y.^2); [px,py] = gradient(z,.2,.15); subplot(1,2,1); contour(x,y,z), hold on quiver(x,y,px,py), hold off, axis image title('quiver示例'); [x,y,z]=peaks(15); [nx,ny,nz]=surfnorm(x,y,z);%surfnorm求平面的法向量 subplot(1,2,2) surf(x,y,z); hold on; quiver3(x,y,z,nx,ny,nz); title('quiver3示例');?
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%% ==========輪廓線圖的繪制========== %clabel-利用輪廓矩陣生成標簽并在當前圖形中顯示 %contour-利用矩陣所給的值生成二維輪廓線 %contour3-利用矩陣所給的值生成三維輪廓線 %contourf-顯示二維輪廓圖并用色彩填充個輪廓線的間隙 %contourc-計算被其他輪廓函數占用的輪廓矩陣的低層函數 [x,y,z]=peaks; n=15;% 等高線分級數 figure; subplot(1,3,1); h=contour(x,y,z,n);%繪制20條等高線 clabel(h);%當前圖形中顯示標簽,標簽前有'+'號且標簽會根據輪廓線旋轉,每條輪廓線僅有一個標簽 title('simple contour,n=20'); subplot(1,3,2); z=peaks; [c,h]=contour(z,n);%繪制15條等高線 clabel(c,h);%標簽前無'+'號,每天輪廓線可能有多個標簽 title('調用clabel函數標注輪廓圖') subplot(1,3,3); z=peaks; [c,h]=contourf(z,n); clabel(c,h,'FontSize',15,'Color','r','Rotation',0);%自定義標簽 colorbar; title('使用自定義標注并彩色填充輪廓線的間隙');?
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%% ========= Voronoi圖和三角剖分======== %用Voronoi多邊形勾畫每個點的最近鄰范圍。Voronoi多邊形在計算幾何、模式識別中有重要應用。三角形頂點所在多邊形的三條公共邊是剖分三角形邊的垂直平分線。 n=30; A=rand(n,1)-0.5; B=rand(n,1)-0.5; % 產生 30 個隨機點 T=delaunay(A,B); % 求相鄰三點組 T=[T T(:,1)]; %為使三點剖分三角形封閉而采取的措施 voronoi(A,B) % 畫 Voronoi 圖 hold on;axis square fill(A(T(10,:)),B(T(10,:)),'y'); % 畫一個剖分三角形 voronoi(A,B) % 重畫 Voronoi 圖,避免線被覆蓋 title('Voronoi圖和三角剖分');?
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%% =========三角網線和三角曲面圖======== figure; X=6*pi*(rand(20,10)-0.5);Y=6*pi*(rand(20,10)-0.5); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; tri=delaunay(X,Y); % 進行三角剖分 subplot(1,2,1),trimesh(tri,X,Y,Z); title('三角網線'); subplot(1,2,2),trisurf(tri,X,Y,Z); title('三角曲面圖'); colormap(copper);brighten(0.5) % 增強亮度?
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%% ============彩帶圖ribbon======== %ribbon(X,Y,WIDTH)和plot(X,Y)一樣的,只不過每一列在三維中以分開的ribbon繪制 figure; x=0:pi/100:2*pi; x=repmat(x',1,10); y=sin(x); ribbon(x,y,0.4);% 畫彩帶圖 % 至此彩帶圖已經生成。以下指令都是為了使圖形效果更好、標識更清楚而用。 view([150,50]),shading interp,colormap(hot)% 設置視角、明暗、色圖 light,lighting phong,box on % 設置光源、照射模式、坐標框?
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%% ==========在特殊坐標系中繪制特殊圖形。======= %利用polar函數在極坐標系中繪制圖形 figure; theta=0:.1:pi; rho1=sin(theta); rho2=cos(theta); subplot(1,3,1); polar(theta,rho1,'.-r'); hold on; polar(theta,rho2,'--g'); title('極坐標系中繪圖'); %另外一種和極坐標有關系的坐標系就是柱坐標系了 theta=0:pi/100:3*pi; rho=sin(theta)+cos(theta); [t,r]=meshgrid(theta,rho); z=r.*t; subplot(1,3,2); [x,y,z]=pol2cart(t,r,z);%極坐標系向柱坐標系轉化 mesh(x,y,z);%柱坐標系中進行繪圖 title('柱坐標系中繪圖'); view([-65 30]); %將球坐標系轉換為柱面坐標系 subplot(1,3,3); delta=pi/100; theta=0:delta:pi; % theta is zenith angle phi=0:delta:pi; % phi is azimuth angle [t p]=meshgrid(theta,phi); r=ones(size(t)); [x,y,z]=sph2cart(t,p,r);%球坐標向柱坐標轉化 mesh(x,y,z);%球坐標系中進行繪圖 title('球坐標系中繪圖');?
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%% ======四維表現======== %用色彩表現函數的特征 %當三維網線圖、曲面圖的第四個輸入宗量取一些特殊矩陣時,色彩就能表現或加強函數的某特征,如梯度、曲率、方向導數等。 x=3*pi*(-1:1/15:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; [dzdx,dzdy]=gradient(Z);dzdr=sqrt(dzdx.^2+dzdy.^2); % 計算對 r 的全導數 dz2=del2(Z); % 計算曲率 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z),title('No. 1 surf(X,Y,Z)'); shading faceted,colorbar( 'horiz') ,brighten(0.2); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,R),title('No. 2 surf(X,Y,Z,R)'); shading faceted;colorbar( 'horiz'); %色彩分別表現函數的高度和半徑特征 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z,dzdx) ; shading faceted;brighten(0.1);colorbar( 'horiz'); title('No. 3 surf(X,Y,Z,dzdx)'); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,dzdy); shading faceted;colorbar( 'horiz'); title('No. 4 surf(X,Y,Z,dzdy)'); %色彩分別表現函數的 x 方向和 y 方向導數特征 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z,abs(dzdr)) ; shading faceted;brighten(0.6);colorbar( 'horiz'); title('No. 5 surf(X,Y,Z,abs(dzdr))'); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,abs(dz2)); shading faceted;colorbar( 'horiz'); title('No. 6 surf(X,Y,Z,abs(dz2))');?
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%% ======切片圖和切片等位線圖======= %利用 slice 和 contourslice 表現 MATLAB 提供的無限大水體中水下射流速度數據 flow 。 flow 是一組定義在三維空間上的函數數據。 %在本例中,從圖中的色標尺可知,深紅色表示“正速度”(向圖的左方),深藍表示“負速度”(向圖的右方)。 % 以下指令用切面上的色彩表現射流速度 [X,Y,Z,V]=flow; % 取 4 個 的射流數據矩陣, V 是射流速度。 x1=min(min(min(X)));x2=max(max(max(X))); % 取 x 坐標上下限 y1=min(min(min(Y)));y2=max(max(max(Y))); % 取 y 坐標上下限 z1=min(min(min(Z)));z2=max(max(max(Z))); % 取 z 坐標上下限 sx=linspace(x1+1.2,x2,5); % 確定 5 個垂直 x 軸的切面坐標 sy=0; % 在 y=0 處,取垂直 y 軸的切面 sz=0; % 在 z=0 處,取垂直 z 軸的切面 figure; slice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz); % 畫切片圖 view([-12,30]);shading interp;colormap jet;axis off;colorbar; % 以下指令用等位線表現射流速度 v1=min(min(min(V)));v2=max(max(max(V))); % 射流速度上下限 cv=linspace(v1,v2,15); % 在射流上下限之間取 15 條等位線 figure; contourslice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz,cv);view([-12,30]); colormap jet;colorbar;box on;?
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下面兩段程序均不便上圖,自己拿到Matlab里面運行一下看效果吧。
%% =======動態圖形========= %簡單二維示例-彗星狀軌跡圖 figure; n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t); plot(x,y,'g');axis square;hold on comet(x,y,0.01);hold off %衛星返回地球的運動軌線示意 figure; R0=1; % 以地球半徑為一個單位 a=12*R0;b=9*R0;T0=2*pi; %T0 是軌道周期 T=5*T0;dt=pi/100;t=[0:dt:T]'; f=sqrt(a^2-b^2); % 地球與另一焦點的距離 th=12.5*pi/180; % 衛星軌道與 x-y 平面的傾角 E=exp(-t/20); % 軌道收縮率 x=E.*(a*cos(t)-f);y=E.*(b*cos(th)*sin(t));z=E.*(b*sin(th)*sin(t)); plot3(x,y,z,'g') % 畫全程軌線 [X,Y,Z]=sphere(30);X=R0*X;Y=R0*Y;Z=R0*Z; % 獲得單位球坐標 grid on,hold on,surf(X,Y,Z),shading interp % 畫地球 x1=-18*R0;x2=6*R0;y1=-12*R0;y2=12*R0;z1=-6*R0;z2=6*R0; axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2]) % 確定坐標范圍 view([117 37]),comet3(x,y,z,0.02),hold off % 設視角、畫運動軌線 %色彩變幻‘在 256 色情況下,才可被正確執行.圖片刷新可能會卡,單獨執行spinmap可查看到效果 figure; peaks; spinmap; %% =======影片動畫 ======= %三維圖形的影片動畫 figure; shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R; h=surf(X,Y,Z);colormap(cool);axis off n=12;mmm=moviein(n); %預設畫面矩陣。新版完全可以取消此指令 。 for i=1:n rotate(h,[0 0 1],25); %是圖形繞 z 軸旋轉 25 度 / 每次 mmm(:,i)=getframe; %捕獲畫面。新版改為 mmm(i)=getframe 。 end movie(mmm,5,10) %以每秒10幀速度,重復播放5次? 作者:JeromeWang?
? 郵箱:yunfeiwang@hust.edu.cn?
? 出處:http://www.cnblogs.com/jeromeblog/?
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轉載于:https://www.cnblogs.com/dongzhuangdian/p/5782030.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的(转载)MatLab绘图的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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