MATLAB画图函数及常用设置——绘图方法、色彩标识、线型和颜色设置的介绍与操作

MATLAB提供了强大的绘图功能，使其成为控制界广泛接受的一个重要原因。本章主要介绍了MATLAB中用于生成2维图形对象的函数及图形控制函数的使用方法，并简单介绍了一些图形的修饰与标注函数以及操作和控制MATLAB各种图形对象的方法。首先介绍了图形窗口与坐标系的概念，图形窗口在MATLAB中作为绘图纸的角色，每个图形窗口都有唯一的一个序号，称为该图形窗口的句柄，通过管理图形窗口的句柄来管理图形窗口。在任何时刻，只有唯一的一个窗口是当前的图形窗口，可以通过gcf函数获得当前窗口的句柄，并用figure(h)命令将句柄为h的窗口设置为当前窗口。打开图形窗口的方法有三种，可以在运行绘图程序前已打开图形窗口，绘图函数不再打开新的窗口，而是直接利用已打开的窗口；若运行程序前没有打开图形窗口，则绘图函数会自动打开一个新的窗口。除了打开新窗口外，还介绍了如何关闭窗口的方法。 在MATLAB中，有许多常用的绘图函数，比如plot函数用于绘制2维线性图，bar函数用于绘制条形图，contour函数用于绘制二维等高线图，surf函数用于绘制三维曲面图等等。这些绘图函数具有丰富的参数选项，可以通过设置不同的参数来控制图形的样式、颜色、线型等属性，以及对图形进行修饰与标注。除了生成图形对象的函数外，还介绍了一些图形控制函数，如设置坐标轴范围的axis函数，设置坐标轴刻度的xticks和yticks函数，设置坐标轴标签的xlabel和ylabel函数等。 在画图时，除了使用常规的线型和颜色外，还可以对画出的图像进行色彩标识等变化，通过设置图例legend函数，可以在图中添加标注，为不同的线条、曲面等对象添加说明。此外，可以使用colormap函数设置色图，通过设置不同的色图来改变图像的色彩和颜色分布，使图像更具有艺术感和美观性。另外，还可以通过设置标题title函数、标签label、箭头annotation等函数来对图形进行修饰和标注，使图形更加清晰和易懂。 总之，MATLAB的绘图功能非常强大且灵活，通过简单的调用各种绘图函数及图形控制函数，结合丰富的参数选项和设置方法，可以轻松地生成各种精美的图形，并对图像进行色彩标识等变化，使图形更具有艺术感和美观性。同时，通过对图形进行修饰与标注，可以使图像更具有实际意义和可读性。这些功能使得MATLAB成为科学与工程领域中不可或缺的绘图工具。