MATLAB基础绘图：二维与三维图形详解

"MATLAB 的两种基本绘图功能包括二维平面图形和三维立体图形。本文主要探讨二维平面图形的绘制，包括基本图形函数plot的使用和图形修饰。" MATLAB作为一个强大的数学计算和数据分析工具，同时也提供了丰富的绘图功能。在MATLAB中，基本的绘图分为二维平面图形和三维立体图形。本篇将重点介绍二维平面图形的绘制方法。 5.1 二维平面图形 二维平面图形的绘制主要依赖于`plot`函数。`plot`函数可以根据向量或矩阵的数据绘制曲线，对矩阵的操作通常是按列处理。以下是`plot`函数的基本用法： 1. `plot(x)`：当`x`为一维向量时，以`x`的元素值为纵坐标，元素的序号为横坐标绘制曲线。对于矩阵，会按列绘制多条曲线。 2. `plot(x, y)`：使用`x`作为横坐标，`y`作为纵坐标绘制曲线。 3. `plot(x, y1, x, y2, ...)`：以共同的`x`为横坐标，绘制多个数据集对应的`y1, y2, ...`曲线。 举例来说，可以绘制正弦曲线和余弦曲线： ```matlab x = 0:pi/10:2*pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); plot(x, y1, x, y2) ``` 为了区分不同的曲线，MATLAB允许通过指定颜色、线型和标记符号。例如，以下代码将正弦曲线绘制为红色加号，余弦曲线绘制为黑色星号，并带有点划线： ```matlab plot(x, y1, 'r+-', x, y2, 'k*:') ``` 5.1.2 图形修饰 为了使图形更具可读性和美观性，MATLAB提供了一系列图形修饰函数： 1. `gridon/off`：开启或关闭网格线，帮助视觉定位坐标点。 2. `xlabel('string')` 和 `ylabel('string')`：分别设置横坐标和纵坐标的标签文本。 3. `title('string')`：添加图形的标题。 4. `text(x, y, 'string')`：在指定坐标点添加文本信息。 5. `gtext('string')`：通过鼠标交互式地添加文本信息。 6. `axis([xmin xmax ymin ymax])`：自定义坐标轴的显示范围。 例如，可以这样修饰之前的正弦和余弦曲线图形： ```matlab xlabel('角度 (rad)') ylabel('函数值') title('正弦与余弦函数') grid on ``` 这些基本的绘图技巧为MATLAB用户提供了强大的可视化能力，使得数据分析和结果展示更加直观和专业。结合三维绘图功能，MATLAB能够构建丰富的图形模型，满足各种科学计算和工程应用的需求。通过熟练掌握这些基本绘图方法，用户可以创建出具有专业水平的数学图形。