MATLAB入门学习系列之基本绘图函数

目录

创建绘图

在一幅图形中绘制多个数据集

指定线型和颜色

绘制线条和标记

将绘图添加到现有图形中

图窗窗口

在一幅图窗中显示多个绘图

控制轴

保存图窗

保存工作区数据

创建绘图

plot 函数具有不同的形式，具体取决于输入参数。

• 如果 y 是向量，plot(y) 会生成 y 元素与 y 元素索引的分段线图。

• 如果有两个向量被指定为参数，plot(x,y) 会生成 y 对 x 的图形。

使用冒号运算符创建从 0 至 2π 的 x 值向量，计算这些值的正弦，并绘制结果。

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)

添加轴标签和标题。xlabel 函数中的字符 pi 用于创建符号 π。title 函数中的 FontSize 属性用于增大标题所用的文本大小。

xlabel('x = 0:2pi')
ylabel('Sine of x')
title('Plot of the Sine Function','FontSize',12)

在一幅图形中绘制多个数据集

通过调用一次 plot，多个 x-y 对组参数会创建多幅图形。MATLAB® 对每条线使用不同的颜色。

例如，下列语句绘制 x 的三个相关函数：

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
y2 = sin(x-.25);
y3 = sin(x-.5);
plot(x,y,x,y2,x,y3)

legend 函数提供了一种标识各条线的简单方法：

legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')

指定线型和颜色

使用 plot 命令绘制数据时，可以指定颜色、线型和标记（例如加号或圆圈）：

plot(x,y,'color_style_marker')

color_style_marker 包含一至四个字符（包括在单引号中），这些字符根据颜色、线型和标记类型构造而成。例如，

plot(x,y,'r:+')

使用红色点线绘制数据，并在每个数据点处放置一个 + 标记。

color_style_marker 由下列元素的组合形式构成。

绘制线条和标记

如果指定标记类型，但未指定线型，MATLAB® 仅使用标记创建图形，而不会创建线条。例如，

plot(x,y,'ks')

在每个数据点绘制黑色正方形，但不会使用线条连接标记。

语句

plot(x,y,'r:+')

绘制红色点线，并在每个数据点处放置加号标记。

将绘图添加到现有图形中

hold 命令用于将绘图添加到现有图形中。当键入

hold on

时，MATLAB 不会在您发出其他绘图命令时替换现有图形。MATLAB 而会将新图形与当前图形合并在一起。

例如，下列语句首先创建 peaks 函数的曲面图，然后叠加同一函数的等高线图：

[x,y,z] = peaks;
% Create surface plot
surf(x,y,z)
% Remove edge lines a smooth colors
shading interp
% Hold the current graph 
hold on
% Add the contour graph to the pcolor graph
contour3(x,y,z,20,'k')
% Return to default
hold off

图窗窗口

如果尚未创建图窗窗口，绘图函数会自动打开一个新的图窗窗口。如果打开了多个图窗窗口，MATLAB 将使用指定为“当前图窗”（通常为上次使用的图窗）的图窗窗口。

要将现有图窗窗口设置为当前的图窗，请将指针放置在该窗口中并点击鼠标，或者也可以键入

figure(n)

其中 n 是图窗标题栏中的编号。

要打开新的图窗窗口并将其作为当前图窗，请键入

figure

清空图窗以便创建新绘图

如果某图窗已存在，大多数绘图命令会清除轴并使用此图窗创建新绘图。但是，这些命令不会重置图窗属性，例如，背景色或颜色图。如果已在以前的绘图中设置图窗属性，您可以先使用带有 reset 选项的 clf 命令。

clf reset

然后创建新绘图，以便将此图窗的属性恢复为其默认值。

在一幅图窗中显示多个绘图

subplot 命令用于在同一窗口中显示多个绘图，或者在同一张纸上打印这些绘图。键入以下命令

subplot(m,n,p)

会将图窗窗口划分为由多个小子图组成的 m×n 矩阵，并选择第 p 个子图作为当前绘图。这些绘图沿图窗窗口的第一行进行编号，然后沿第二行进行编号，依此类推。例如，下列语句在图窗窗口的三个子区域中绘制数据：

x = 0:pi/20:2*pi;
subplot(3,1,1); plot(sin(x))
subplot(3,1,2); plot(cos(x))
subplot(3,1,3); plot(sin(x).*cos(x))

控制轴

axis 命令提供了许多用于设置图形的比例、方向和纵横比的选项。

自动改变坐标轴范围和刻度线

默认情况下，MATLAB 查找数据的最大值和最小值，并选择坐标轴范围来覆盖此范围。MATLAB 选择范围和轴刻度线值，以便生成可清楚地显示数据的图形。但是，您可以使用 axis 或 xlim、ylim 与 zlim 函数来设置您自己的范围。

设置坐标轴范围

axis 命令用于指定您自己的极限：

axis([xmin xmax ymin ymax])

或者对于三维图形，

axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])

请使用命令

axis auto

重新启用自动极限选择。

设置轴纵横比

axis 命令还可用于指定多种预定义模式。例如，

axis square

使 x 轴和 y 轴的长度相同。

axis equal

使 x 轴和 y 轴上的各个刻度线增量的长度相同。这意味着

plot(exp(1i*(0:pi/10:2*pi)))

（后跟 axis square 或 axis equal）会将椭圆形转变为正圆：

axis auto normal

将轴比例恢复为其默认的自动模式。

设置轴可见性

使用 axis 命令可以显示或隐藏轴。

axis on

显示轴。这是默认设置。

axis off

隐藏轴。

设置网格线

grid 命令启用和禁用网格线。语句

grid on启用网格线，而

grid off 再次禁用网格线

保存图窗

通过从文件菜单中选择保存来保存图窗。这会将图窗写入到文件，包括属性数据、图窗菜单、uicontrol 和所有注释（即整个窗口）。如果这个图窗以前未被保存过，另存为对话框则会出现。此对话框提供用于将图窗另存为 .fig 文件或将其导出为图形格式的选项。

如果以前保存过这个图窗，再次使用保存会以“静默”方式保存图窗，而另存为对话框不会出现。

要使用标准图形格式（例如，TIFF 或 JPG）保存图窗以便用于其他应用程序，请从文件菜单中选择另存为（如果需要其他控件，则选择导出设置）

也可通过以下命令行进行保存：

• 使用 savefig 函数将图窗及其包含的图形对象保存为 .fig 文件。

• 使用包含任意选项的 saveas 命令，以各种格式保存图窗。

加载图窗

您可以使用以下函数将图窗加载到 MATLAB：

• 使用 openfig 函数加载保存为 .fig 文件的图窗。

• 使用 imread 函数将标准图形文件（包括保存图窗）读入到 MATLAB 中。

生成 MATLAB 代码以便再建图窗

通过从图窗文件菜单中选择生成代码，可以生成用于再建图窗及其所包含的图形的 MATLAB 代码。如果您已使用绘图工具创建图形，并且希望使用相同或不同数据创建类似图形，此选项尤其有用。

保存工作区数据

通过从图窗文件菜单中选择将工作区另存为，可以保存工作区中的变量。使用图窗文件菜单中的导入数据项可以重新加载保存的数据。MATLAB 支持多种数据文件格式，包括 MATLAB 数据文件，该数据文件的扩展名为 .mat。

最后

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