繪圖命令

（一）二維繪圖命令

二維繪圖的基本命令有plot，loglog，semilogx，semilogy和polar。它們的使用方法基本相同，其不同點是在不同的坐標中繪制圖形。

plot命令使用線性坐標空間繪制圖形；

loglog命令在兩個對數坐標空間中繪制圖形；

而semilogx（或semilogy）命令使用x軸（或y軸）為對數刻度，另外一個軸為線性刻度的坐標空間繪制圖形；

polar使用極坐標空間繪制圖形。

二維繪圖命令plot為了適應各種繪圖需要，提供了用于控制線色、數據點和線型的3個基本參數。它的使用格式如下：

plot(x, y, 'color_point_linestyle')

該命令是繪制y對應x的軌跡的命令。y與x均為向量，且具有相同的元素個數。用字符串'color_point_linestyle'完成對上面3個參數的設置。

線色（r-red，g-green, b-blue，w-white，k-balck，i-invisible，y-yellow）

數據點（.，o，x，+，*，S，H，D，V，^，>，<，p）

線型（-，-.，--，:）

都可以根據需要適當選擇。

當plot(x, y)中的x和y均為mxn矩陣時，plot命令將繪制n條曲線。

如果多重曲線對應不同的向量繪制，可使用命令

plot(t1, x1, t2, x2, t3, x3)

其中：x1對應t1；x2對應t2；等等。在這種情況下，t1，t2和t3可以具有不同的元素個數，但要求x1、x2和x3必須分別與t1、t2和t3具有相同的元素個數。

也可以使用另外一種形式，將多張圖在一張圖上顯示。

x = [0:0.5:7] y1 = sin(x) y2 = cos(x) y3 = (1/2)*x-0.5 hold on plot(x, y1) plot(x, y2) plot(x, y3) hold off

plot(x, y1, 'r', x, y2, 'g', x, y3, 'b')

subplot命令使得在一個屏幕上可以分開顯示n個不同坐標系，且可分別在每一個坐標系中繪制曲線。其命令格式如下：

subplot(r,c,p)

該命令將屏幕分成r x c個子窗口，而p表示激活第p個子窗口。窗口的排號是從左到右，自上而下。

subplot(2, 3, 2) subplot(2, 3, 3) subplot(2, 3, 4)

在圖形繪制完畢后，執行如下命令可以再在圖中加入標題、標號、說明和分格線等。

這些命令有title，xlabel，ylabel，text，gtext等。它們的命令格式如下：

title('My Title') xlabel('My X-axis Label') ylabel('My Y-axis Label') text(x, y,'Text for annotation') gtext('Text for annotation') grid

gtext命令是使用鼠標定位的文字注釋命令。當輸入命令后，可以在屏幕上得到一個光標，然后使用鼠標控制 它的位置。單擊鼠標左鍵，即可確定文字設定的位置。

hold on是圖形保持命令，可以把當前圖形保持在屏幕上不變，同時在這個坐標系內繪制另一個圖形。hold命令是一個交替轉換命令，即執行一次，轉變一個狀態（相當于hold on，hold off）

y = x subplot(2, 3, 2) title('my data1') xlabel('my data xlabel') ylabel('my data ylabel') text(x, y,'data') gtext('data symbol') grid

（二）顯函數、符號函數或隱函數的繪圖

fplot（fun，lims）繪制由字符串fun指定函數名的函數在x軸區間為lims=[xmin, xmax]的函數圖。若lims=[xmin, xmax, ymin, ymax]，則y軸也被限制。

例1：

function y = Afun1(x); if x<1y = x + 1; elsey = 1+ 1/x; end

然后在命令窗口輸入

>> fplot('Afun1', [-3, 3])

就可以畫出函數f(x)的圖形。

也可以使用匿名函數：

>> Afun1 = @(x) (x + 1)*(x < 1) + (1 + 1/x)*(x >= 1); >> fplot(Afun1, [-3, 3]) >> ezplot(Afun1)%函數Afun1的圖形，橫軸的近似范圍為[-2π，2π]，也可以使用參數來代替默認的參數

例2

>> ezplot('x^2 + (y^2)/4 = 1')

（三）三維圖形

在實際工程計算中，最常用的三維繪圖是三維曲線圖、三維網格圖和三維曲面圖3中基本類型。與此對應，Matlab也提供了一些三維基本繪圖命令，如三維曲線命令plot3，三維網格圖命令mesh和三維表面圖命令surf。

1.三維曲線

plot3（x, y, z）通過描點連線畫出曲線，這里x，y，z都是n維向量，分別表示該曲線上點集的橫坐標、縱坐標、豎坐標。

例3

在區間[0, 10π]畫出參數曲線x=sint，y=cost，z=t，并分別標注。

t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t), cos(t), t) xlabel('sin(t)'), ylabel('cos(t)'), zlabel('t')

2.網格圖

命令mesh（x, y, z）畫網格曲面，這里x，y，z是三個同維數的數據矩陣，分別表示數據點的橫坐標、縱坐標、豎坐標，命令mesh(x, y, z)將該數據點在空間中描出，并連成網格。

例4

x = -3:0.1:3; y = -5:0.1:5; [x, y] = meshgrid(x, y); %生成網格數據 z = (sin(x.*y) + eps)./(x.*y + eps); mesh(x, y, z)

3.表面圖

命令surf(x, y, z)畫三維表面圖，這里x，y，z是三個同維數的數據矩陣，分別表示數據點的橫坐標、縱坐標、豎坐標。

例5

[x, y] = meshgrid([-3:0.2:3]); %生成網格數據 z = (sin(x.*y) + eps)./(x.*y + eps); surf(x, y, z)

4.旋轉曲面

例6

x = 0:10:600; [X, Y, Z] = cylinder(30*exp(-x/400).*sin((x + 25*pi)/100) + 130); surf(X, Y, Z)

例7

畫出x^2 + (y-5)^2= 16繞x軸旋轉一周所形成的旋轉曲面。

解：因為這里的函數是隱函數，化成顯函數后有兩支，必須使用參數方程，旋轉面的參數方程為

x = 4cosα，

y = (5 + 4sinα)cosβ，

z = (5 + 4sinα)sinβ. ? ? 式中：α，β∈[0, 2π]。

alpha = [0:0.1:2*pi]'; beta = 0:0.1:2*pi; x = 4*cos(alpha)*ones(size(beta)); y = (5 + 4*sin(alpha))*cos(beta); z = (5 + 4*sin(alpha))*sin(beta); surf(x, y, z)

也可以使用匿名函數

x = @(alpha, beta) 4*cos(alpha); y = @(alpha, beta) (5 + 4*sin(alpha)).*cos(beta); z = @(alpha, beta) (5 + 4 *sin(alpha)).*sin(beta); ezsurf(x, y, z)

5.其他二次曲面

Matlab中使用繪圖命令ezmesh或ezsurf也很方便，只需要把曲面方程寫成兩個變量的顯函數方程或參數方程即可。

例8

（1）旋轉單葉雙曲面 ?(x^2 + y^2)/9 - (z^2)/4 = 1;

x = @(s, t) 3 *sec(s).*cos(t); y = @(s, t) 3*sec(s).*sin(t); z = @( s, t) 2*tan(s); ezmesh(x, y, z)

（2）旋轉雙葉雙曲面 ? (x^2)/9 - (y^2 + z^2)/4 = 1;

x = @(s, t) 3 *sec(s); y = @(s, t) 2*tan(s).*cos(t); z = @( s, t) 2*tan(s).*sin(t); ezmesh(x, y, z)

（3）拋物柱面 ?y^2 = x;

ezsurf(@(y, z) y.^2, 50)

（4）橢圓錐面 ?(x^2)/9 + (y^2)/4 = z^2;

z = @(s, t) tan(s); x = @(s, t) 3*tan(s).*cos(t); y = @( s, t) 2*tan(s).*sin(t); ezsurf(x, y, z)

（5）橢球面 ?(x^2)/9 + (y^2)/4 + (z^2)/6 = 1;

ellipsoid(0, 0, 0, 3, 2, sqrt( 6))

（6）馬鞍面 ?z = xy;

ezsurf(@(x, y) x.*y)

（7）橢圓柱面 (x^2)/9 + (y^2)/4 = 1;

x = @(s, t) 3*cos(s); y = @( s, t) 2*sin(s); z = @(s, t) t; ezmesh(x, y, z)

（四）3 - D可視化圖形

例9

[x, y, z, v] = flow; isosurface(x, y, z, v);

例10

畫出v = (x^2)*y*(z + 1)的示意圖。

x = 1:20; y = 1:10; z = -10:10; [x, y, z] = meshgrid(x, y, z); v = x.^2.*y.*(z + 1); isosurface(x, y, z, v)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MATALB（三）绘图命令的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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