Matlab提供了很多種不同的技術(shù)來展示數(shù)字圖像，交互式的工具可以達(dá)到揭示你重要數(shù)據(jù)信息的結(jié)果，你可以通過做注釋以及打印來保存圖像，或者以標(biāo)準(zhǔn)格式來導(dǎo)出圖像到web瀏覽器或者媒體中。7L'Z$]9v0r'I!s!o0m
圖像繪制的過程
數(shù)據(jù)圖形化的操縱必須引進(jìn)大量的操縱。
1、創(chuàng)建圖像
你選擇要創(chuàng)建的圖形類型由兩部分決定：一方面是數(shù)據(jù)的原樣、另外一方面就是你想通過數(shù)據(jù)展示什么。Matlab預(yù)先定義了很多圖形類型：比如直線、直方圖、柱狀圖和餅狀圖。同時還有3-D圖形。
用戶可以通過兩種方法來創(chuàng)建圖形：8j9_+f6_7k1@+C7C%o
(1)利用繪圖工具來繪制交互式的圖形
(2)利用命令接口通過在命令窗口鍵進(jìn)命令或者編寫函數(shù)來繪制圖形
你可以發(fā)現(xiàn)把兩者融合在一起是相當(dāng)有效的。比如：你可以通過命令方式來繪制基本圖形，然后再通過繪圖工具來改變圖形。4I$]'P-t%O%F
2、探索數(shù)據(jù)
一旦你創(chuàng)建了一個圖形，你就可以從圖形中提取指定的信息，比如一個圖形的最高點的數(shù)據(jù)量、一組數(shù)據(jù)的均勻值等等。
3、編輯圖形控件
圖形由各種對象組成，用戶可以修改它的的部分屬性，這些屬性影響了部分組件的顯示和行為。!s1T0}(L+w2~:~+w
比如一個被定義為圖形相關(guān)系統(tǒng)的軸有以下幾種屬性：軸的定義域、顏色、標(biāo)準(zhǔn)等。
一條直線有以下屬性：顏色等。-N$c;?"U9H6f
4、圖形注釋%u9t:Z$p#q2h4@%q
注釋是通過把文本、箭頭符號、圖像標(biāo)號以及標(biāo)簽添加到圖形中來使得用戶了解圖形的重要信息。當(dāng)你想表現(xiàn)出給其他用戶看或者想保存圖像為以后引用，那么你就可以代表性的添加注釋。"x*c7F)R0@
5、打印和導(dǎo)出圖形
你可以在任意的連接在計算機上的打印機上打印圖形。
導(dǎo)出圖形意味著你創(chuàng)建了一標(biāo)準(zhǔn)格式存儲的樣本，比如：TIF\JPEG\EPS\
然后你在以后的文檔處理過程中、或者在HTML文檔中導(dǎo)進(jìn)這些圖形?；蛘咴贔igure的File菜單下選擇ExportSetup把它編輯成繪圖工具包。#J)Z&w&r8L9q2J,B(c8N*?
6、保存圖形為以后重導(dǎo)進(jìn)
你可以有兩種方式來保存你的圖形：!B6U/L+^9^*L!h!@6r'T:d+`
（1）以FIG文件保存(在Figure的File菜單下選擇Sava);"I.J"a#hR5W;a'j
（2）天生Matlab代碼,這些代碼可以在以后重新利用。（在Figure的File菜單下選擇GenerateM-File）;
FIG-Files：是以當(dāng)前狀態(tài)保存圖像的二進(jìn)制格式。這意味著當(dāng)你創(chuàng)建圖形時所有圖像對象和屬性設(shè)置都會保存到圖形中。你可以在其他版本的Matlab重新導(dǎo)進(jìn)圖形，其格式與你所保存的一模一樣。
GeneratedCode：不像前者，它不包含任何的數(shù)據(jù)，當(dāng)你運行代碼時，你可以通過數(shù)據(jù)來創(chuàng)建函數(shù)。
'U6|4u+B&P'r)[-h+l8]
5V)w%T(m'p
一、二維數(shù)據(jù)曲線圖
4U#R2G(];~.S6A6s
1.1繪制單根二維曲線
plot函數(shù)的調(diào)用格式：plot（x,y）5I4L.P)\&H!w2[
plot函數(shù)根據(jù)輸進(jìn)量可以有很多種格式：假如y是單一向量，plot(y)將天生與元素y相關(guān)的y的分段直線圖形；假如你指定兩個向量x,y作為參數(shù)，plot(x,y)將天生一個與x相關(guān)的y的圖形。
比如：下面的語句利用冒號操縱符來創(chuàng)建一個從0到2*pi的x向量。計算sin值并繪制出結(jié)果：
>>x=0:pi/100:2*pi;
y=sin(x);
plot(x,y)"Q5o"]s:`(f!|
>>xlabel('x=0:2\pi')%標(biāo)記X軸
ylabel('Sineofx')%標(biāo)記y軸'A:N)b0v.b.H9y/j
title('PlotoftheSineFunction','FontSize',12)%標(biāo)記標(biāo)題!w1n,kv;X-c
2g;J.k)i-@9\+M
1.2繪制多根二維曲線._2i+r0f,Q0h:I
1．plot函數(shù)的輸進(jìn)參數(shù)是矩陣形式%A8n0T#I7L
(1)當(dāng)x是向量，y是有一維與x同維的矩陣時，則繪制出多根不同顏色的曲線。曲線條數(shù)即是y矩陣的另一維數(shù)，x被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。
(2)當(dāng)x,y是同維矩陣時，則以x,y對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)即是矩陣的列數(shù)。%|3j$];S3|9v3`5f-e
(3)對只包含一個輸進(jìn)參數(shù)的plot函數(shù)，當(dāng)輸進(jìn)參數(shù)是實矩陣時，則按列繪制每列元素值相對其下標(biāo)的曲線，曲線條數(shù)即是輸進(jìn)參數(shù)矩陣的列數(shù)。
當(dāng)輸進(jìn)參數(shù)是復(fù)數(shù)矩陣時，則按列分別以元素實部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制多條曲線。!h#Z!@N"C.`
,W2`7B0V5j
2．含多個輸進(jìn)參數(shù)的plot函數(shù)+C7y2F2EX;Q-a$K;W1w
調(diào)用格式為：plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
(1)當(dāng)輸進(jìn)參數(shù)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(biāo)內(nèi)繪制出多條曲線。
(2)當(dāng)輸進(jìn)參數(shù)有矩陣形式時，配對的x,y按對應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)即是矩陣的列數(shù)。
1|'c8b-F!](g8c6s
例5-3分析下列程序繪制的曲線。
>>x1=linspace(0,2*pi,100);
x2=linspace(0,3*pi,100);.B!b2V7p8g9L7E-ui'G;`
x3=linspace(0,4*pi,100);
y1=sin(x1);2x)_%O)f;c1r
y2=1+sin(x2);$_%B+a0Si/Z8J1u
y3=2+sin(x3);
x=[x1;x2;x3]';)_2]6j7M6n0m-\*g
y=[y1;y2;y3]';o.@;q*\(_.b0f#e6U(F
plot(x,y,x1,y1-1)
>>legend('sin(x1)','1+sin(x2)','2+sin(x3)','sin(x1)-1')%命令legend用于標(biāo)示各種不同的點集%t&T*d6P8W"b3r
5c{&P)`#w!Q9^
"s3z:Q$v#R4a
3．具有兩個縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形
在MATLAB中，假如需要繪制出具有不同縱坐標(biāo)標(biāo)度的兩個圖形，可以使用plotyy繪圖函數(shù)。調(diào)用格式為：plotyy(x1,y1,x2,y2)
其中x1,y1對應(yīng)一條曲線，x2,y2對應(yīng)另一條曲線。橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個，左縱坐標(biāo)用于x1,y1數(shù)據(jù)對，右縱坐標(biāo)用于x2,y2數(shù)據(jù)對。
例5-4用不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。
程序如下：
>>x=0:pi/100:2*pi;)|/pR4FK$M,i.{'B
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);.T,}!_&~-O'u0L
plotyy(x,y1,x,y2);
4．圖形保持5Y:k'r5V,T1ZG7J
holdon/off命令控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。-k,e2m:S&E8T0U,^
例5-5采用圖形保持，在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。.B2l#h-u&J,d*V#_%_"u'\"M
程序如下："U-j7b8S'a6x-i(R5K/c6r
>>x=0:pi/100:2*pi;/U"D(f2k.a
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);$T!f4i:a0Y
/j
plot(x,y1)(m3Q2`%V1o#`%Y2o5I
>>holdon
>>y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);G:q1o,U1C.S
plot(x,y2);
>>holdoff7Q-G7r*u1c:k
1.3設(shè)置曲線樣式4s+e:B#u*o4U/n8EE
MATLAB提供了一些繪圖選項，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點標(biāo)記符號，它們可以組合使用。例如，"b-."表示藍(lán)色點劃線，"y:d"表示**虛線并用菱形符標(biāo)記數(shù)據(jù)點。當(dāng)選項省略時，MATLAB規(guī)定，線型一律用實線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次。
要設(shè)置曲線樣式可以在plot函數(shù)中加繪圖選項，其調(diào)用格式為：plot(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…,xn,yn,選項n))X$k8x5o&R+U!?
例5-6在同一坐標(biāo)內(nèi)，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(biāo)記兩曲線交叉點。
程序如下：
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(biāo)
x1=x(k);%取y1與y2相等點的x坐標(biāo)
y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%求y1與y2值相等點的y坐標(biāo)8e$os#[,d/R7k%N*W(Z
plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
============================================================================================================4|,Y3a*@6i#X9|(j
小整理：plot繪圖函數(shù)的參數(shù)
2~$O%e#V2A,^2g!o
字元圖線型態(tài)字元顏色:z:S0}:C(X8I$s&o$_
.點m洋紅
o空心圓y**
xx標(biāo)記k玄色
++w白色&Z/@#],V9ww'r_4f
*星號b藍(lán)色
-實線g綠色
:點線r紅色
-.點虛線c亮青色
--虛線
s正方形.J&Z8i$r7t-_9z+N
d菱形
v下三角
^上三角"B-l-^,U2R'b8W;^0X
<左三角
>右三角
p五角星
h六角星7y4L%_(C8D;M,u"K
============================================================================================================"d&Z:q2N/{.`7e+R,h+`
9P5|Ye0A)Z4_
1.4圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制%f,~;p3H/K
1．圖形標(biāo)注
有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為：
title(圖形名稱)4~$h*@3G#H%r(b2M
xlabel(x軸說明)
ylabel(y軸說明)
text(x,y,圖形說明)%X.f/@'N9S*Q9@
legend(圖例1,圖例2,…)
gridon顯示格線3^,W3`.?%F&y6|MY
函數(shù)中的說明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)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(shù)學(xué)符號及公式等內(nèi)容。例如，text(0.3,0.5,'sin({\omega}t+{\beta})')將得到標(biāo)注效果sin(ωt+β)。9K$C%N4O*Ow3B!r8s
7u8E"?%L9w
例5-7在0≤x≤2p區(qū)間內(nèi)，繪制曲線y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，并給圖形添加圖形標(biāo)注。
程序如下：4B.w.k$i-o8P
>>x=0:pi/100:2*pi;'d4y'`;J-_,|
y1=2*exp(-0.5*x);'Z:_%D#C(d%i"g%R8Ta
y2=cos(4*pi*x);/s1f)g%`!^%m3c&P
plot(x,y1,x,y2)
>>title('xfrom0to2{\pi}');%加圖形標(biāo)題
xlabel('VariableX');%加X軸說明"z&k6D8T#c9Q4h-V$U
ylabel('VariableY');%加Y軸說明
text(0.8,1.5,'曲線y1=2e^{-0.5x}');%在指定位置添加圖形說明8y8m.?1P(o1[)`
text(2.5,1.1,'曲線y2=cos(4{\pi}x)');
legend('y1','y2')%加圖例,P;p*C4s6S5K
&l$a8?4e/\%eT6S
2．坐標(biāo)控制3l4G&_:F)h
axis函數(shù)的調(diào)用格式為：9A4a9T.j,J6q;|&S9M7f
axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])
axis函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：(K&P;O8Z"o1Q"M(B9u7{
axisequal：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。2A8_6D#s"E8_+B
axissquare：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形)。
axisauto：使用缺省設(shè)置。
axisoff：取消坐標(biāo)軸。
axison：顯示坐標(biāo)軸。
給坐標(biāo)加網(wǎng)格線用grid命令來控制。gridon/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
給坐標(biāo)加邊框用box命令來控制。boxon/off命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
8k@.l-t0E4X1y
例5-8在同一坐標(biāo)中，可以繪制3個同心圓，并加坐標(biāo)控制。
程序如下：-L*t&m+]"s*v
>>t=0:0.01:2*pi;)U9YH8X:G7M-V2u!f3v
x=exp(i*t);
y=[x;2*x;3*x]';
plot(y)
>>gridon;%加網(wǎng)格線:s+|$J'w&~3b&]"s4w9JM;H
boxon;%加坐標(biāo)邊框
axisequal%坐標(biāo)軸采用等刻度-p2Q3cz!\&z&e1S
1u#I:W1V)b3Z
*F,P1S)B`(\8}
1.5圖形的可視化編輯
MATLAB6.5版本在圖形窗口中提供了可視化的圖形編輯工具，利用圖形窗口菜單欄或工具欄中的有關(guān)命令可以完成對窗口中各種圖形對象的編輯處理。
在圖形窗口上有一個菜單欄和工具欄。菜單欄包含F(xiàn)ile、Edit、View、Insert、Tools、Window和Help共7個菜單項，工具欄包含11個命令按鈕。5['B2m3p#f6J#h%{
%@*l.B!H8J.@
1.6對函數(shù)自適應(yīng)采樣的繪圖函數(shù)
fplot函數(shù)的調(diào)用格式為:fplot(fname,lims,tol,選項)
其中fname為函數(shù)名，以字符串形式出現(xiàn)，lims為x,y的取值范圍，tol為相對答應(yīng)誤差，其系統(tǒng)默認(rèn)值為2e-3。選項定義與plot函數(shù)相同。7Y+p,m&X3M-y$a4S/^(m
例5-9用fplot函數(shù)繪制f(x)=cos(tan(πx))的曲線。0b.m7j4I4\8Z'x
命令如下：
fplot('cos(tan(pi*x))',[0,1],1e-4)
*J*W+`"u;z!y&_,L,H5p
)K+Y*j2a+q0e9D%Y
1.7圖形窗口的分割
subplot函數(shù)的調(diào)用格式為：subplot(m,n,p)
該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成m×n個繪圖區(qū)，即每行n個，共m行，區(qū)號按行優(yōu)先編號，且選定第p個區(qū)為當(dāng)前活動區(qū)。在每一個繪圖區(qū)答應(yīng)以不同的坐標(biāo)系單獨繪制圖形。4t2ce5Y*Y8g6h7a
&G3y&~.C1^7t:T5w1|
0u9@2q9_$O9W
二、其他二維圖形
2.1其他坐標(biāo)系下的二維數(shù)據(jù)曲線圖
1．對數(shù)坐標(biāo)圖形
MATLAB提供了繪制對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：
semilogx(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)
semilogy(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)
loglog(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)
2．極坐標(biāo)圖
polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：polar(theta,rho,選項)+S!P.F2W-r*\.H
其中theta為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。5S"[$A.z.H'A+K+V/f4r:E
例5-12繪制r=sin(t)cos(t)的極坐標(biāo)圖，并標(biāo)記數(shù)據(jù)
點。cD7z0\u
程序如下：2a!L;V/h!a%l0t'K3y;|
>>t=0:pi/50:2*pi;:x5^4v4?7?:IJ'p,W'C
r=sin(t).*cos(t);4U'r;?/Y2L1h9L1B}
polar(t,r,'-*');*u(b7\6e1U.`-]*e
2.2二維統(tǒng)計分析圖
在MATLAB中，二維統(tǒng)計分析圖形很多，常見的有條形圖、門路圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：
bar(x,y,選項)
stairs(x,y,選項)+T*x(\'m$U.g3a1KT
stem(x,y,選項)
fill(x1,y1,選項1,x2,y2,選項2,…)
$z!g8M0h%|%~;C6k-c
例5-13分別以條形圖、門路圖、桿圖和填充圖形式繪制曲線y=2sin(x)。
程序如下：;U$S(B-Q1I0oE
>>x=0:pi/10:2*pi;8w(M6c.K)a)a4[#P8m
y=2*sin(x);2p5x*F0lp.U-Z5q$F3X
subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');
>>title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,-2,2]);
>>subplot(2,2,2);stairs(x,y,'b');
>>title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,-2,2]);
>>subplot(2,2,3);stem(x,y,'k');
>>title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,-2,2]);1M0J1V/U._6P6b.F,?8T:l
>>subplot(2,2,4);fill(x,y,'y');-W;Z([+Q4S;A,?5{2r4K2J
>>title('fill(x,y,''y'')');axis([0,7,-2,2]);
%s.B%Z:d#k4n*H9G(a
MATLAB提供的統(tǒng)計分析繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等。4S1T-@)h:Sd;q
例5-14繪制圖形：)Q7[#@k4p6t'\*n
(1)某企業(yè)全年各季度的產(chǎn)值(單位：萬元)分別為：2347,1827,2043,3025，試用餅圖作統(tǒng)計分析。
(2)繪制復(fù)數(shù)的相量圖：7+2.9i、2-3i和-1.5-6i。
程序如下：9o%o-^0I0v*x9W-^
>>subplot(1,2,1);
pie([2347,1827,2043,3025]);
>>title('餅圖');/Y1J.T4R+N9?:};t4J,Y
legend('一季度','二季度','三季度','四季度');(_2e'I-N"s1v
>>subplot(1,2,2);
compass([7+2.9i,2-3i,-1.5-6i]);.k%^(x0s.r4H*g
>>title('相量圖');
