matlab(2011新,第4章).ppt

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1、第4章图形与可视化4.1概述数据的可视化是MATLAB的强大功能之一，而这仅仅是MATLAB图形功能的一部分，MATLAB的图形功能主要包括数据可视化、创建用户图形界面和简单数据统计处理等，其中，数据的可视化不仅仅是二维的，还可以在三维空间展示数据，而数据或者图形的可视化也是进行数据处理或者图形图像处理的第一步骤。MATLAB的图形都是绘制在MATLAB的图形窗体中的，而所有图形数据可视化的工作也都以图形窗体为主。MATLAB图形窗体如图所示。1MATLAB的图形窗体菜单栏：利用这个菜单栏可以完成对窗体中各种对象的基本操作，例如图形的打印导出等。工具条：用来完成对图形对象的一般性

2、操作，例如新建、打开、保存和打印，还有对图形窗体的编辑也是通过该工具条完成的。绘图区域：在这个区域中可以绘制各种曲线，显示图形图像文件，以及完成对图形图像或者曲线的编辑。2一般地，在MATLAB中进行数据可视化的过程主要有如下步骤：*准备需要绘制在MATLAB图形窗体中的数据。*创建图形窗体，并且选择绘制数据的区域。一个MATLAB图形窗体可以包含多个绘图区域。*使用MATLAB的绘图函数绘制图形或者曲线。*设置曲线的属性，例如线型、线宽等。*设置绘图区域的属性，并且添加数据网格线。*为绘制的图形添加标题、轴标签或者标注文本等。*打印或者导出图形。31基本绘图指令(plot)在M

3、ATLAB中进行数据可视化使用最频繁的绘制函数就是plot函数，该函数能够将向量或者矩阵中的数据绘制在图形窗体中，并且可以指定不同的线型和色彩。同一个plot函数不仅能够绘制一条曲线，还可以一次绘制多条曲线。plot函数的基本使用语法格式为绘制一条曲线：plot(xdata,ydata,'color_linestyle_marker')绘制多条曲线：plot(xdata1,ydata1,'clm1',xdata2,ydata2,'clm2',......)4.2基本二维绘图4例:绘正弦曲线。M语言程序如下:x=0:pi/1000:2*pi;y=sin(2*x+pi/4);plot

4、(x,y)共有三条指令，前面两条是准备绘制的数据，x和y两个变量为长度相同的行向量，其中y是利用三角函数处理的数据。而plot函数使用默认的设置将数据x和y绘制在图形窗体中。系统默认的设置为蓝色的连续线条。绘制的图形如右图所示。5plot函数能够同时绘制多条曲线，在MATLAB命令行窗口中，键入下面的指令：(继续前面的指令)>>plot(x,y,x,y+1,x,y+2)在图形窗体中，由下至上分别为绘制的第一、二、三条曲线，根据系统的默认设置分别为蓝色、绿色和红色。6上面例子中使用的数据是两个向量，分别作为X轴的数据和Y轴的数据。那么对于矩阵如何处理的呢？利用plot函数可以直接将

5、矩阵的数据绘制在图形窗体中，这个时候plot函数将矩阵的每一列数据作为一条曲线绘制在窗体中，如下例所示。A=[1,2,3,4,5;3,3,3,3,3;7,6,5,4,3];B=A'plot(B)RUNB=137236335434533B第一列数据B第二列数据B第三列数据72设置曲线的样式属性为了能够在plot函数中控制曲线的样式，MATLAB预先设置了不同的曲线样式属性值，分别控制曲线的色彩、线型和标识符，在下表中对plot函数的标识符进行了总结。plot函数的标识符8例:设置曲线的样式。程序:t=0:0.5:7;y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'b:

6、o',t,y2,'r-+')9提示：常用的绘图命令为了能够更加直观地观察数据曲线，可以使用grid命令将轴的坐标线绘制出来，具体的做法为gridon。执行该命令后，图形窗体的轴将显示坐标网格线，上例子的结果添加上坐标网格线之后的效果如右图。若不希望出现坐标网格线，则可以执行gridoff命令。执行grid命令，图形窗体的轴将在有网格线和无网格线之间切换.10若需要向已经存在曲线的图形窗体中增加曲线，则可以使用holdon命令锁定当前的图形窗体，之后所有绘图操作的结果都会显示在当前的图形窗体中。使用holdoff命令则解除锁定状态，这时候任何绘图操作都将清除当前图形窗体已经绘制的内

7、容。单纯使用hold命令则将在锁定与非锁定状态之间切换。清除当前图形窗体内容的指令为clf。创建新的图形窗体的指令为figure。t=0:0.5:7;y1=sin(t);plot(t,y1,'b:o')y2=cos(t);holdonplot(t,y2,'r-+')11MATLAB还允许对利用plot函数绘制的曲线进行更细致的控制，不过需要通过设置曲线的属性来完成。MATLAB图形对象都有自己的属性，通过修改属性就可以修改图形曲线的外观，这也是句柄图形和图形用户界面操作图形对象的