MATLAB绘图详解：从基本二维图形到高级应用

本文介绍了在MATLAB中如何进行二维绘图，特别是使用`plot`函数进行基本的曲线绘制。MATLAB的图形表现能力强大，能够方便地实现结果的可视化，这在其他编程语言中可能并不常见。 `plot`是MATLAB中最基本的二维图形绘制指令，它有多种调用格式以适应不同需求。例如： 1. `plot(x)`：当x为向量时，会以x元素值为纵坐标，相应元素下标为横坐标绘制图形。 2. `plot(x,y)`：用于绘制y(x)的函数关系图，如果y是矩阵，则可以绘制多条曲线。 3. `plot(x1,y1,x2,y2,...)`：允许在同一窗口绘制多条不同曲线。 4. `plot(x,y,'s')`：通过字符串`s`设置曲线的颜色和线型，例如`'y*'`代表黄色星号，`'rO'`代表红色圆圈等。 在实际应用中，我们可以看到以下例子： 1. 单窗口单曲线绘图：通过`figure,plot(x)`可以创建一个新的图形窗口并绘制一个由向量x定义的曲线。 2. 单窗口多曲线绘图：例如，对于周期函数，可以绘制多个sin或cos函数，如`plot(t,y,t,y1,t,y2)`，其中`t`是时间变量，`y`、`y1`和`y2`分别是不同相位的正弦函数。 此外，`plot`函数还支持设置曲线颜色和线型，添加坐标网线以及图形注释等功能，使得图形更加丰富和专业。例如，可以使用`'y*'`、`'rO'`等符号指定曲线样式，或者通过`plot(x1,y1,'b--',x2,y2,'go')`绘制蓝色虚线和绿色填充圆点的组合曲线。 在进行多曲线绘图时，如果所有曲线都基于同一自变量，如`t`，则可以将所有y值矩阵化后一起传递给`plot`，例如`plot(t,[y',y1',y2',y3',y4'])`。 除了`plot`之外，MATLAB还有其他丰富的绘图函数，如`surf`，在给定的数据矩阵上创建三维曲面。在提供的描述中提到的`surf(p)`，这里的`p`通常是一个二维数组，`surf`函数会根据`p`的值创建一个三维表面图。`p(30:40,20:30)=nan;`这一行是用来删除`p`矩阵中特定区域的数据，这样在绘制表面图时，这些位置会被设为NaN（非数字），从而在图形中呈现空白或透明效果，达到裁减或修饰的目的。 MATLAB提供了强大的图形绘制工具，使得数据分析和可视化变得更加直观和便捷。无论是简单的曲线绘制，还是复杂的三维表面图，MATLAB都能轻松应对，帮助用户高效地理解数据和研究成果。