MATLAB基礎繪圖操作

• 1 基礎用法介紹
• 2 MATLAB繪圖
• • 2.1 二維視圖
  • • 2.1.1 plot函數用法
    • 2.1.2 繪制子圖
    • 2.1.3 其它
  • 2.2 三維視圖
  • • 2.2.1 plot3函數
    • 2.2.2 meshgrid()和mesh()函數——繪制三維曲面的網格圖
    • 2.2.3 surf()函數——繪制三維曲面顏色填充圖

本文是筆者在學習MATLAB過程中，針對網上資料所作的一些總結，后續還會補充完善

1 基礎用法介紹

在軟件中調整工作區

語句后面加分號，不是交互式；不加分號，會同時打印結果，是交互式。建議在調試程序時不加分號，方便觀察結果，在實際運行程序時加分號，方便觀察結果。

變量賦值不需要提前聲明，直接使用；字符串要使用單引號括起來。

clear清除變量，clc清除屏幕。

MATLAB可以在命令行編程，也可以在文件中編程。文件中編程需要保存文件到當前路徑，文件名僅包含字母、下劃線、數字，不能以數字開頭，且以.m為后綴，運行程序直接在命令行中輸入文件名回車即可。

在終端中打印字符串用disp函數。但disp無法實現C語言中的printf組合打印功能，可以使用sprintf函數先將要打印的字符組織好。

補充關于矩陣向量的內容：

• 向量的轉置
  使用 ’ 運算符。若A為列向量，則A’為行向量。

• 向量的截取
  假如一個行向量A長度為100，可以通過 B=A(0:29) 來獲取向量A的前30位。

• 計算矩陣行列數
  使用size函數，size(A,1)該語句返回的是矩陣A的行數， size(A,2) 該語句返回的是矩陣A的列數

• 提取矩陣行列
  提取矩陣A的第i行：A(i, : );
  提取矩陣A的第j列：A(:, j );

2 MATLAB繪圖

2.1 二維視圖

2.1.1 plot函數用法

在MATLAB中繪制二維圖形一般用plot函數，plot接收的參數是向量，然后根據傳入的參數畫點，使用直線把點連接起來，如果點足夠密集，展示出來后，在我們眼睛看來，畫出來就是一個曲線。plot函數的基本格式為：

• plot(y)
• plot(x, y)
• plot(x1, y1, x2, y2, …)

第一種沒有輸入x的情況，繪制出來的圖形的橫坐標將默認以1為單位；第二種為橫坐標以設定x為范圍和步進；第三種的參數成對輸入，同時繪制多條曲線。

plot函數可以規定圖形的形狀、顏色等屬性，若不指定則依次使用表中屬性，plot函數的屬性參數表如圖：

在使用MATLAB繪圖之前，我們需要先用figure創建一個圖像窗口，下面依次列舉上述三種情況的實例：

• plot函數只規定y和屬性：

x = 0:0.01:20; %給定x范圍和步進 f = sin(x); %聲明函數 figure; %打開一個繪圖窗口 plot(f, '--c'); %畫圖，虛線、青色 title('y=sinx o--c'); %打印標題

• plot函數規定x、y和屬性：

x = 0:0.01:20; %給定x范圍和步進 f = sin(x); %聲明函數 figure; %打開一個繪圖窗口 plot(x, f, '--c'); %畫圖，虛線、青色 title('y=sinx o--c'); %打印標題

• plot函數同時繪制多條曲線：

x = -2*pi:0.01:2*pi; %給定x范圍和步進 f1 = sin(x); %聲明函數1 f2 = cos(x); %聲明函數2 figure; %打開一個繪圖窗口 plot(x,f1, '--b', x, f2, '--r');%畫圖，f1為虛線藍色，f2為虛線紅色 title('sinx cosx'); %打印標題

注：1、2其實就是在使用plot函數繪圖時有沒有指明橫坐標的問題，若像1這樣未指明橫坐標，那么橫坐標最小以1為單位，對于一些精度要求不高的場合可以這么做。

2.1.2 繪制子圖

使用subplot()函數可以將一個figure分為多個區塊，實現在一個figure下繪制多張子圖，subplot函數的格式為subplot(m, n, p)，m和n分別表示將整個figure劃分為m行n列，p表示子圖位置在從左往右、從上往下數的第p個地方。示例代碼如下：

x = 0:0.1:2*pi; %給定x的范圍和步進 f1 = sin(x); %聲明函數1 f2 = cos(x); %聲明函數2figure; %打開一個繪圖窗口 subplot(2, 2, 1); %figure劃分為2行2列，子圖位置為1即第一個 plot(x, f1); %繪制曲線 title('f1=sinx'); %打印標題subplot(2, 2, 2); %figure劃分為2行2列，子圖位置為2即第二個 plot(x, f2); %繪制曲線 title('f2=cosx'); %打印標題

2.1.3 其它

• grid on 開啟框線，該選項默認關閉

x = 0:0.01:20; %給定x范圍和步進 f = sin(x); %聲明函數 figure; %打開一個繪圖窗口 plot(x, f, '--b'); %畫圖，虛線、青色 grid on; %開啟框線 box off; %關閉邊框 title('y=sinx'); %打印標題

• box off 關閉邊框
• polar()繪制極坐標
• 同一figure內的同一位置重復繪圖，使用hold on保存上一張圖像，否則原圖會被覆蓋

2.2 三維視圖

2.2.1 plot3函數

同plot函數一樣，在傳入的三維矩陣中找出三維空間中的點，然后使用線連接起來，所以plot3函數畫的是空間曲線，示例如下：

t = 0:0.1:10*pi; %給定t的范圍和步進 x = sin(t); %參數x y = cos(t); %參數y z = t; %參數z figure; %打開一個繪圖窗口 plot3(x, y, z); %繪制曲線 title('彈簧狀曲線'); %打印標題 xlabel('x軸'); %標記x軸名稱 ylabel('y軸'); %標記y軸名稱 zlabel('z軸'); %標記z軸名稱

2.2.2 meshgrid()和mesh()函數——繪制三維曲面的網格圖

plot3函數只能繪制空間曲線，如果想繪制空間曲面可以選擇 meshgrid()和mesh()函數。meshgrid接受兩個參數，a 和 b ，每個參數（a 或者 b）都是一個一維數組（嚴格來講，叫做向量），假設 a 中有126個元素（即126個區間點，記為na），b 中有63個元素（即63個區間點記為nb），那么，結果x 和 y 均是 nb 行 na 列的矩陣（二維數組），并且對于 x ，每一行均為 a 的復制，共nb行（即 x 中有63行 a），而對于 y，每一列均為 b （的轉置）的復制，共na列（即 y 中有126列 b）。

2.2.3 surf()函數——繪制三維曲面顏色填充圖

上面說的mesh()函數繪制出來的圖形其實是一個個方格，而surf()函數可以繪制真正的曲面，方法與mesh()幾乎一致，現比較兩種方法的結果：

[x, y] = meshgrid(-2*pi:0.1:2*pi, -2*pi:0.2:2*pi); z = sin(x) + cos(x); figure; subplot(2, 1, 1); surf(x, y, z); % surf畫曲面 title('surf'); subplot(2, 1, 2); mesh(x, y, z); % mesh畫方格 title('mesh');

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MATLAB基础绘图操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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