MATLAB及其在理工课程中的应用.ppt

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1、数据和函数的可视化常用的MATLAB绘图指令plot、fplot、plot3mesh、surf、contour、contour3title、xlabel、ylabel、zlabelgrid、hold、axisviewsubplot、figure、clf、close6.1概述离散数据和离散函数的可视化任何二元实数标量对(xa,ya)可以用平面上的一个点表示;任何二元实数向量对(x,y)可以用平面上的一对点表示。对离散实函数yn=f(xn),当xn以递增(或递减)次序取值时,根据函数关系可求同样数目的yn

2、,用向量形式表示为x=[x1,x2,…xn],y=[y1,y2,…yn]图形不能表现无限区间上的函数关系。连续函数的可视化须在一组离散自变量上计算相应的函数值,并将其用点图示。对区间进行更细分割,计算更多点,近似表现函数连续变化把两点用直线连接,近似表现两点间函数形状若自变量的采样点数不够多,则无法真实反映原函数例题6.1-1、6.1-26.1概述可视化的一般步骤曲线数据准备x,y,z选定图形窗及子图位置figure,subplot调用曲线绘图指令:线形,色彩,数据点型等plot,plot3,mesh

3、设置轴的范围、坐标分格线axis,gridon图形注释title,xlabel,ylabel,legend,text着色、明暗、灯光、材质处理(对三维)colormap,shading,light,material视点、三度(横、纵、高)比(对三维)view,aspect图形的精细修饰(图柄操作)get,set打印print6.2二维曲线绘图的基本操作plot的基本调用格式plot(X,’s’)plot(X,Y,’s’)plot(X1,Y1,’s1’,X2,Y2,’s2’,…)例题6.2-1、6.2-

4、2、6.2-3曲线的色彩、线型和数据点形色彩:b,g,r,c,m,y,k,w线型:-:-.--数据点形:.+*^<>vdhopsx坐标、刻度和分格线控制axis,grid,boxaxis([xminxmaxyminymax])例题6.2-46.2二维曲线绘图的基本操作图形标识title(S),xlabel(S),ylabe(S),legend(S1,S2),text(xt,yt,S)再次提醒:作为字符串标记的单引号,必须在英文状态下输入!精细控制指令图形标识常用的希腊字母alpha、beta、g

5、amma、delta…特殊字符approx、div、downarrow、int…上下标的控制指令^{arg}、_{arg}字体式样名称:fontname{arg}、风格:arg、大小:fontsize{arg}例题6.2-5、6.2-66.2二维曲线绘图的基本操作多次叠绘、双纵坐标和多子图holdon,holdoff,holdplotyy(X1,Y1,X2,Y2)plotyy(X1,Y1,X2,Y2,FUN1,FUN2)subplot(m,n,k)subplot(‘position’,

6、[leftbottomwidthheight])注:使用subplot之后,若再想画整幅图形窗的独幅图,则应先用clf清理图形窗口。例题6.2-8、6.2-9交互式图形指令(与鼠标有关的图形操作指令)ginput(n)用鼠标从二维图形上获取数据坐标;gtext(arg)用鼠标将字符串或字符串元胞数组放到图形上6.3三维绘图的基本操作三维线图指令plot3plot3(X,Y,Z,’s’)plot3(X1,Y1,Z1,’s1’,X2,Y2,Z2,’s2’,…)三维网线图和曲线图画函数z=f(x)所代表的三

7、维空间曲面,需做以下准备:1确定自变量x,y的取值范围和取值间隔;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,Z=f(X,Y)。网线图、曲面图基本指令mesh(Z),mesh(X,Y,Z),mesh(X,Y,Z,C)C指定用色surf(Z),surf(X,Y,Z),surf(X,Y,Z,C)例题exm6.3-26.3三维绘图的基本操作透视、镂空和裁切hiddenoff(透视),hiddenon(消隐)利用非数NaN,对图形进行镂空处

8、理,不会产生切面;若需要表现切面,则把被切部分强制为零;例题exm6.3-3、6.3-4、6.3-56.4高维可视化“二维半”指令pcolor(伪彩图);contourcontourf(等位线);clabel(等位线标高)四维表现准四维表现:当三维网线图、曲面图的第四个输入宗量取一些特殊矩阵(如全导数或曲率等)时,色彩就能表现或加强函数的某特征。切片图:[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z),slice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz)V是与X

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