MATLAB 7[1].X图形系统详解：从绘制到标注

"MATLAB_7[1].X程序设计语言(第二版)楼顺天_第3章，主要内容涉及MATLAB图形系统的详细操作，包括图形绘制、标注、坐标轴控制、颜色控制等" MATLAB是一种强大的数值计算和可视化工具，其图形系统提供了丰富的功能，使得用户能够轻松创建各种复杂的图形。在本章节中，主要讲解了以下几个关键知识点： 1. **图形绘制**：以绘制正弦函数为例，介绍了如何在MATLAB中生成数据并绘制图形。首先，通过`x=0:pi/20:2*pi;`生成0到2π的等差序列，然后用`y=sin(x);`计算对应的正弦值。接着，`figure(1)`打开新的图形窗口，`plot(x,y,'r-')`绘制红色实线的正弦曲线，并通过`gridon`添加网格线。 2. **图形窗口分割与多条曲线绘制**：利用`subplot`函数，可以在同一图形窗口中创建多个子图，便于对比不同曲线。例如，`subplot(2,2,1)`至`subplot(2,2,4)`分别用于绘制正弦、余弦、正切和余切函数。 3. **图形标注**：为了使图形更具解释性，可以通过`title`、`xlabel`和`ylabel`函数添加图形标题、x轴和y轴的标签。如`title('sin(\alpha)')`添加的标题为sin(α)，`xlabel('\alpha')`和`ylabel('sin(\alpha)')`分别表示x轴和y轴的标签。 4. **对数和极坐标系中图形绘制**：MATLAB支持在对数坐标系或极坐标系下绘制图形，这对于表示指数关系或周期性数据非常有用。具体操作通常会涉及到`loglog`、`semilogx`、`semilogy`或`polar`等函数。 5. **复杂图形绘制**：除了基本的曲线绘制，MATLAB还支持绘制复杂的图形，如3D图形、等高线图、散点图等，通过`surf`、`contour`、`scatter`等函数实现。 6. **坐标轴控制**：可以使用`xlim`和`ylim`设置坐标轴的范围，`xtick`和`ytick`控制刻度位置，`xticklabel`和`yticklabel`自定义刻度标签，`axis`调整坐标轴的缩放和平齐。 7. **颜色控制**：MATLAB提供了多种颜色选择方式，如直接使用颜色字符串（如'r'代表红色），或者使用颜色索引，还可以通过`colormap`定义颜色映射。 8. **高级绘图函数**：MATLAB包含大量高级绘图函数，如`hold on`保持当前图形，`plotyy`在同一图上绘制两个y轴的曲线，`fill`填充区域，`text`添加文本注释，以及`legend`创建图例等。 9. **图形函数**：MATLAB的图形函数涵盖广泛，包括图像处理、交互式图形编辑、动画制作等功能，能实现高度定制化的图形效果。 通过这些知识点的学习，读者能够掌握MATLAB的基本图形操作，从而在科研或工程应用中有效地进行数据可视化和结果展示。