MATLAB绘图教程:从二维到三维
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更新于2024-07-18
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"MATLAB第四章绘图PPT主要涵盖了二维平面图形与坐标系、坐标轴调整和图形标记、三维绘图以及特殊图形绘制。在本章中,重点讲解了基本的绘图命令,特别是`plot`函数的使用,包括线性坐标曲线的绘制、不同数据格式下的应用实例,以及如何利用`plot`命令在同一图形窗口中绘制多个函数或数据的图形。"
在MATLAB中,绘图是数据分析和可视化的重要部分。`plot`函数是用于生成二维曲线图的基础工具,它支持多种不同的输入格式,以适应各种绘图需求。
1. **二维平面图形与坐标系**
MATLAB默认使用直角坐标系,其中`plot`函数可以绘制线性坐标曲线。`plot(y)`用于绘制一个仅包含纵坐标向量的图形,横坐标自动设定为从1到向量的长度。`plot(x, y)`则允许用户自定义横坐标,更灵活地控制图形的范围和比例。
2. **基本的绘图命令 - `plot`**
- `plot(y)`: 这种单参数形式适用于简单的线性绘图,例如`y=[5349023]; plot(y)`会生成一条根据向量`y`值变化的曲线。
- `plot(x, y)`: 参数式允许用户同时指定横纵坐标,如`x=0:0.01:2*pi; y=cos(x); plot(x, y)`可以画出正弦函数的图像。
- `plot(Y)`: 当`Y`为矩阵时,每一列对应一个独立的曲线。例如,`Y=[5438910;344582;81213211825;988967]; plot(Y)`会绘制四条由矩阵Y中的列向量决定的曲线。
- `plot(X, Y)`: 混合式适用于横纵坐标都为向量或矩阵的情况,根据向量或矩阵的大小和形状,`plot`会对应绘制多条曲线。
- `plot(x1, y1, x2, y2, ...)`: 综合调用方式允许在同一个图形上绘制多对坐标数据。
3. **特殊图形绘制**
- 在同一图形窗口中绘制多个函数,如`x=0:0.01:2*pi; y=[sin(x);cos(x)]; plot(x, y)`,这将在同一图形上显示正弦和余弦函数的图像。
- `plot(X, Y)`也可以用于绘制数据矩阵,例如`x=1:length(peaks); plot(x, peaks)`,其中`peaks`是预定义的函数,可以展示峰谷数据。
- `plot(Z)`对于复向量`Z`,MATLAB可以绘制复数的实部和虚部。
4. **坐标轴调整和图形标记**
除了绘图命令外,MATLAB还提供了调整坐标轴范围、添加图例、设置标题、标签等图形标记的功能。这些可以通过如`xlabel`, `ylabel`, `title`, `xlim`, `ylim`, `grid on`等命令实现,以增强图形的可读性和专业性。
在学习和使用MATLAB绘图时,掌握`plot`函数及其变体的使用是至关重要的。通过熟练运用这些命令,可以高效地创建出各种复杂的二维和三维图形,从而更好地理解和展示数据。此外,理解不同数据结构如何影响`plot`函数的行为,有助于优化代码并创建出符合需求的精确图形。
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