Matlab图形与编辑
Matlab图形与编辑
第⼀部分Matlab图形的界⾯介绍（简单介绍）
默认状况下, Matlab会将图形画在⼀个独⽴的窗⼝中, ⼀个典型的窗⼝如下图所⽰:
下⾯我们来认识这个界⾯
菜单栏
位于窗⼝的最上⽅是Windows窗⼝中常见的菜单栏
快捷按钮栏
这⾥有很多个图标, 从左到右每个图标的作⽤如下:
'新建'--可以新建⼀个图形窗⼝, 结合后⾯提到的plottools还是很有⽤的: 你新建⼀个窗⼝, 然后在那个窗⼝中使⽤plottools画⼀个新的图形.
'打开'---打开之前保存的图形窗⼝, 要求该图形是按照Matlab图形⽂件格式存储的, 即扩展名是'.fig'
'保存'---将当前图形窗⼝中的图形保存到⽂件中.
'打印'---不多赘⾔, 不过更建议先导出图形到其它类型的图形⽂件, 再⽤外部的图形软件打印图形.
'修改图形'---这个'箭头'按钮处于按下去的状态时, 可以⽤⿏标点击图形中的组件, 然后对其进⾏修改
'放⼤图形'和'缩⼩图形'---在坐标轴中放⼤和缩⼩图形曲线.
'移动图形'---⼿形⼯具, 当其处于'按下'状态是可以在图形中按住⿏标然后拖动图形. '旋转图形'---注意是在三维空间中旋转图形，即使当前是⼆维图像, 也会将其放在三维空
间中旋转.
'数据图标'---当其处于'按下'状态, ⽤⿏标在曲线上点击, 将出现⼀个标牌指⽰该点的坐标, 如果需要指⽰多个点请按住'alt'键的同时点击⿏标, 需要删除这些标牌则在其上点击右键激活右键菜单.
'颜⾊图'---主要⽤于曲⾯绘图.
'图例'---原名叫做'legend', 就是当前图中表⽰每条线名称的那两个⼩⽅框, 当'图例'按钮处于'按下去'状态时图例显⽰.
最右侧的两个按钮'关闭plottools'和'打开plottools', 打开plottools则会启动plottools图形介⾯⼯具对当前图形进⾏编辑操作.
绘图区
再下去就是绘图区, 其中⽩⾊的部分叫做'坐标系(Axes), 每个绘图区中可以有多个坐标系, 每个坐标系中可以绘制多个图形
保存图象
将当前图形窗⼝中的图形保存到⽂件中, 可以通过点击快捷按钮栏中的'保存图象'按钮, 之后便出现⼀个对话框, 输⼊你所需要保存的图形名称即可保存图象. 但是这⾥要注意的是Matlab⽀持将图象保存成为多种图形⽂件格式, 可以在'保存类型'中选取, 下⾯简要介绍推荐的保存类型:
.fig Matlab默认图形⽂件类型, 其优点是保存后再次在Matlab中打开时和当前图形⼀样可以被任意修改, 缺点是其它图形软件不⽀持该格式
.eps 如果在Latex中需要引⽤此图形, 推荐保存为这种格式
.emf 很多数学软件⽀持这种图形的编辑(好像是⽮量图, ⽆损)
.png 如果需要保存在通⽤图形软件能够读取的格式, 推荐采⽤png, 因为jpg不太适合于函数的图像.
第⼆部分⼆维图形的绘制
1、基本形式： matlab最常⽤的画⼆维图形的命令时plot
格式：plot(x,y,’s’)或plot(x1,y1,x2,y2,’s’)
linspace函数调用的格式为‘s’是⽤来指定线型、⾊彩、数据点型的选项字符串。
举例：y=[0 0.24 0.4 0.9 0.62 0.3];plot(y)
x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)
2、多重线：在⼀个画⾯上可以画许多条曲线，只需多给出⼏个数组
举例：x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)
或者使⽤hold命令
x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)
hold on,
z=0*x;plot(x,z),
hold off
3、线型和颜⾊：matlab对线型和颜⾊有许多选择，标注的⽅法是在每⼀对数组后加⼀个字符串参数，说明如下：
线型线⽅式：Array
点⽅式：
颜⾊
举例：,x,y2,’g-’)
4、⽹格和标记：在⼀个图形上可以加⽹格、标题、X轴标记、Y轴标记。
举例：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);
plot(x,y,x,z)
grid %加⽹格
xlabel(‘⾃变量x’) %X轴标记
ylabel(‘因变量y和z’) %Y轴标记
title(‘正弦和余弦线’) %加标题
可以在图形的任何位置加上⼀个字符串，如⽤
text(2.5,0.7,’sinx’) %在坐标x=2.5,y=0.7 处加上字符串sinx
更⽅便的是⽤⿏标来确定字符串的位置，⽅法是输⼊命令
gtext(‘sinx’),gtext(‘cosx’)
在图形窗⼝⼗字线的交点是字符串的位置，⽤⿏标点⼀下就可以将字符串放在那⾥。
当需要标记的字符串是希腊字母、特殊符号、上下标及设定字体式样时，可参见下表：
5、坐标系的控制
在缺省情况下matlab⾃动选择图形的横、纵坐标的⽐例，如果你对这个⽐例不满意，可以⽤axis命令控制，常⽤的有：
axis([xmin xmax ymin ymax]) %分别给出了x轴和y轴的最⼩、最⼤值
axis equal 或 axis(‘equal’) %x轴和y轴的单位长度相同
axis square或axis(‘square’) %图框呈⽅形
axis off 或axis（‘off’） %清除坐标刻度
6、多幅图形
m?个图形可以在同⼀个画⾯上建⽴⼏个坐标系，⽤subplot(m,n,p)命令把⼀个画⾯分成n
区域，p代表当前的区域号，在每个区域中分别画⼀个图。
举例：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x),z=cos(x);
u=2*sin(x).*cos(x);v=sin(x)./cos(x);
subplot(2,2,1),plot(x,y),axis([0 2*pi -1 1]),title(‘sin(x)’)
subplot(2,2,2),plot(x,z),axis([0 2*pi -1 1]),title(‘cos(x)’)
subplot(2,2,3),plot(x,u),axis([0 2*pi -1 1]),title(‘2sin(x)cos(x)’) subplot(2,2,4),plot(x,v),axis([0 2*pi -20 20]),title(‘sin(x)/cos(x)’) 第三部分三维图形的绘制 1、基本语句：
Plot3(x,y,z,’s ’)
Plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’,…) 2、三维⽹线图和曲⾯图
三维⽹线图和曲⾯图的绘制⽐线图稍显复杂，主要表现于：绘图数据的准备；三维图形的⾊彩、明暗、光照和视点处理。 2.1三维图形的数据准备
画函数),(y x f z =所代表的三维空间曲⾯，需要做以下数据准备：
（1）确定⾃变量x,y 的取值范围和取值间隔。x=x1:dx:x2;y=y1:dy:y2; （2）构成xy 平⾯上的⾃变量“格点”矩阵。
[X,Y]=meshgrid(x,y); （3）计算在⾃变量采样“格点”上的函数值，即Z=f(x,y) 2.2⽹线图、曲⾯图基本指令格式
mesh(Z) 以Z 矩阵列、⾏下标为x,y 轴⾃变量，画⽹线图 mesh(X,Y,Z) 最常⽤的⽹线图调⽤格式
mesh(X,Y,Z,C) 最完整调⽤格式，画出C 指定⽤⾊的⽹线图 surf(Z) 以Z 矩阵列、⾏下标为x,y 轴⾃变量，画曲⾯图 surf(X,Y,Z)最常⽤的曲⾯图调⽤格式
surf(X,Y,Z,C) 最完整调⽤格式，画出C 指定⽤⾊的曲⾯图举例：⽤曲⾯图表现函数22y x z += >>x=-4:4;y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y)
Z=X.^2+Y.^2;
Surf(X,Y,Z);hold on,colormap(hot) %着⾊
Stem3（X,Y,Z,’bo ’） %⽤来表现在格点上计算函数值

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