MatLab讲义 2002年9月版
No.n窗口已存在，则成为当前窗口。
h=figure(n)可得到图形窗口的句柄。 两个查阅图形参数和参数值的命令：
get(n)：get(n)将返回关于图形窗口 Figure No.n 的所有图像参数的名称和当前值。
set(n)：set(n)将返回关于图形窗口 Figure No.n 的所有图像参数的名称和其可能取的值。
3.2 创建二维图形（Plot函数）
Plot是最简单而且使用最广泛的一个线型绘图函数，是Matlab的内部函数。 作用：可以生成线段、曲线和参数方程曲线图形。 几种基本命令形式： (1)向量式：plot(v)
参数v可以是向量、实数阵和复数阵。v是长度为n的数值向量，生成(i,v(i))的一条折线，坐标轴的范围由MATLAB系统根据向量的长度元素的大小自动生成，当向量的元素充分多时，即可以得到一条外观光滑的曲线。
例：x=0:pi/20:2*pi;plot(x) 例：x=peaks;plot(x) (2)参数式：plot(x,y)
x,y都是长度为n的向量，它的作用是在坐标系中生成顺序连接顶点{x(i),y(i)}的折线，绘得的连线图以x为横坐标，y为纵坐标。这种调用可以用来生成参数方程的图形。
例：y=sin(x);plot(x,y) 例：x1=0:1:10*pi; x2=0:0.01:10*pi; y1=sin(x1).*x1; y2=sin(x2).*x2; plot(x1,y1) hold on plot(x2,y2)
（3）矩阵式：plot(y)
y是一个(m*n)和矩阵，为矩阵的每一列画出一条线。同时以矩阵的行向量为基准对x轴进行分度和标注，标准时，采用向量1:m，这里m中矩阵的行数。
例：z=peaks; %%产生一个49*49的矩阵 plot(z)
（4）混合式：plot(x,y)
如果X,Y均为向量，则长度必须相等，亦即参数式；如果X是向量，而Y是一个矩阵，X的长度与矩阵Y的行数或列数相等，则它的作用是将向量X与矩阵Y的每列或每行的向量相对应作折（曲）线，当Y是方阵时，则将向量X与矩阵Y的列向量相对应作图；如果X是矩阵，Y是向量，Y的长度等于X的行数或列数，则将X的每列或每行的向量与Y相对应作图。同样，当X是方阵时，则将X的各列与Y相对应作图；如果X和Y都是矩阵，且维数相同，那么按列与列的对应方式来作图。
例：y=1:length(peaks);plot(peaks,y) （5）复向量式：plot(z)
z为复向量 ，会忽略向量的虚部，相当于plot(real(z),imag(z)) 例:随机矩阵特征值分布plot(eig(real(20,20),?o?,?Markersize?,6) （6）综合调用：plot(x1,y1,x2,y2,...)
矩阵中有多个矩阵调用对，其中的每一对按前四种方式之一进行调用，不同的矩阵对之间，其维数可以不同。
例：t=0:pi/10:2*pi;
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y1=sin(t); plot(t,y1);
可以使用plot同时显示由若干个x-y对表示的图形： y2=sin(t-0.5); y3=sin(t-0.25);
plot(t,y1,t,y2,t,y3);
从图上我们可以看出，为了体现不同x-y对表示的图形，Matlab自动地使用了不同的颜色；此外我们还可以使用如下格式来设置图形的性态。
3.3 线型、顶点标记和颜色
在调用plot函数时MATLAB自动安排作图的线型的线段的颜色，包括线段顶点的标记。事实上，MATLAB 的plot函数可以设置和管理曲线的线段类型、顶点标记和颜色（在MATLAB中，它们通称为线型Line Style）。
MATLAB定义的线段类型、顶点标记和线段颜色如下表： 颜色（color） 线型顶点标记(style) 顶点标记(marker) 类型 符号 类型 符号 类型 符号 黄色 y 实线 - 实点标记 . 洋红色 m 点线 : 圆圈标记 O 蛋青色 c 点虚线 -. 乘号标记X X 红色 r 虚线 -- 加号标记+ + 绿色 g 星号标记* * 蓝色 b 方块标记□ s 白色 w 钻石形标记? d 黑色 k 向下的三角形标记 V 向上的三角形标记 ^ 向左的三角形标记 < 向右的三角形标记 > 五角星标记☆ p 六边形标记 h 注：1.连接节点的线型如果空缺则表示点与点之间没有直线相连； 2．如果不指定作图的颜色，自动循环使用y,m,c,r,g,b,w 7种颜色画线 plot的最典型的调用方式是三元组参数： plot(x,y,?color-style-marker?)
例：plot(t,y,'b+', t, y2,'k-X', t,y3,'r--*')
例： [x,y,z]=peaks; //多输出函数，函数可产生多个输出值，输出值之间用逗号分开。
contour(x,y,z,20,?k?) hold on
pcolor(x,y,z) shading interp
其中：peaks：根据Gauss分布（正态分布）得到3个49阶矩阵 contour：用相同的颜色画20条等高线， pcolor：将(x,y)点上的颜色设置成z shading interp：设置渲染方式， 例：x=0:0.25:5; y1=x.^0.1; y2=x.^0.5; y3=x.^0.8; y4=x; y5=x.^1.5; y6=x.^2; y7=cos(x); y8=sin(x); hold on
plot(x,y1,?yo?,x,y2,?mx?,x,y3,?c+?,x,y4,?rs?); plot(x,y5,?gh?,x,y6,?bd?,x,y7,?w
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3.4 subplot 函数
在一个已存在图形的绘图窗口中增加一个图形(在这之前讲的都是覆盖方式)hold on，加到图形上，hold off则取代当前窗口。
允许在同一绘图窗口中显示或在同一纸上打印多个图形。
subplot(m,n,p)：将一个绘图窗口分割成m*n个子窗口，每一小块有自己的坐标轴，p为活动窗口，并且在p个窗口绘制当前图形，如果坐标系已存在，则subplot(p)设置当前坐标系。 例如：
t=0:pi/10:2*pi;
[x,y,z]=cylinder(4*cos(t));
%% (生成一个单位圆柱体，采用[0，1]之间的等距节点，每一个节点的旋转半径是4*cos(t), 相当于4*cos(t)母线CYLINDER(R,N), CYLINDER(R)(此时, n=20))
subplot(2,2,1); mesh(x) %%(x=1:m, y=1:n, z=x, c=x) subplot(2,2,2); mesh(y); subplot(2,2,3); mesh(z); subplot(2,2,4); mesh(x,y,z)
subplot(111)是个特殊的情况，与subplot(1,1,1)不同，它使下一条绘图指令在窗口中执行elf和reset指令（即删除当前图形的所有子对象），然后在默认位置创建一个坐标系。
绘制复数图形：plot(z) ? plot(real(z), imag(z)) 例如：
t=0:pi/10:2*pi; plot(exp(i*t),'-o')
3.5 坐标轴控制 axis函数
axis函数可控制坐标轴的刻度，使两个图形在对比时，有相同的比例因子。也可用于复杂图形的局部透视。
axis命令的格式：
axis([xmin xmax ymin ymax]) 设置X，Y轴的极限范围 axis square： 保持X，Y轴 axis equal： 设置X，Y轴等长
axis auto： 设置X，Y轴为自动格式 axis on 显示X，Y轴 axis off 关闭X，Y轴 grid off 图形网格不显示 grid on 图形网格显示
例：复杂函数的局部透视，利用axis函数调整x轴刻度，可以比较清楚地看到某一局部区域。
x=0:1/3000:1;y=cos(tan(pi*x));
figure(1)，subplot(2,1,1),plot(x,y) title('复杂函数')
subplot(2,1,2),plot(x,y) axis([0.4 0.6 -1 1]);
title('复杂函数的局部透视')
例：利用axis square使输出图形的保持x,y轴，这样在图形窗口中绘制圆或椭圆都可用圆来表示。
t=0:pi/20:2*pi;
figure(1),subplot(2,2,1),plot(sin(t),cos(t)) title('圆形轨迹')
subplot(2,2,2),plot(sin(t),2*cos(t)),title('椭圆形轨迹') subplot(2,2,3),plot(sin(t),cos(t)),axis square title('调节后的圆形轨迹')
subplot(2,2,4),plot(sin(t),2*cos(t)),axis square title('调节后的椭圆形轨迹')
坐标标题及图中的文本使用函数：xlabel、ylabel、zlabel、text、title。
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说明：
（1）xlabel、ylabel、zlabel为x,y,z轴的标记。 （2）text在当前坐标系中建立文本对象。 格式：text(x,y,?string?)
在图形的(x,y)点上放置指定的字符串。
text(...,?PropertyName?,?PropertyValue?,...)为标题文本指定特性。 特征为：∧表示为上标、_为表示下标、
\\leftarrow表示为← \\rightarrow表示为→ \\it{斜体文字} arrow表示箭头
bottom表示上下箭头。
text(x,y,z,?string?) 在三维图形上放置文字
text(x,y,?string?,?color?,?k?) 放置文字的同时设置颜色。 例：
t=-pi:pi/100:pi; y=sin(t); plot(t,y)
axis([-pi pi -1 1])
xlabel('-\\pi \\leq \\itt \\leq \\pi') ylabel('sin(t)')
title('Graph of the sine function')
text(1,-1/3,'\\it{Note the odd symmetry,}','color','r') （3）gtext与text的不同是可利用鼠标放置文本。 例：
t=-pi:pi/20:pi;
y1=sin(t);y2=2*cos(t); plotyy(t,y1,t,y2),grid on title('双Y轴正弦曲线') gtext('sin(t)')
text(pi/2,0,'\\leftarrow 2cos(t)')
（4）plotyy：双Y轴的图形，同一张图上表示两条曲线时，可拥有各自的Y轴。 （5）title给当前坐标系加上标题。
例：在同一张图上绘制出双y轴的y1=sin(x)和y2=2cos(x)函数。
x=-pi:pi/20:pi;
y1=sin(x);y2=2*cos(x); plotyy(x,y1,x,y2); grid on
title('双y轴正余弦曲线') text(0,0,'\\leftarrow sin(t)') text(pi/2,0,'\\leftarrow 2cos(t)')
3.6 专门用于绘制一元函数曲线的命令fplot
在plot命令中，系统是将从外部输入或间接确认的数值矩阵转化为连线图的。而在实际应用中绘制函数的二维曲线时，一般并不清楚函数的具体情况，因而在确定自变量x的取值间隔时，往往一律用平均间隔，这样往往不大准确。取好了，可以表现出函数图像的大概情况，取差了，则会因某处x元素的间隔太大而根本错绘了曲线，不能反映出函数的变化情况从而使绘图失败。
fplot不是直接从外部接收数据，而是通过其内部自适应算法而产生的。即在函数值变化比较平稳处，它所取的数值点就会自动相对稀疏一些，在函数值变化剧烈处，所取有数值点就会自动密集一些。所以对于曲线起伏剧烈的函数，用fplot命令将比用一般等间距取点的plot命令绘得的曲线光滑准确一些。
fplot命令的具体使用格式为：
fplot(?function_name?,limits,tol,?linespec?,p1,p2,...)
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[x,y]=fplot(?function_name?,limits,tol,?linespec?,p1,p2,...) 其中：?function_name?：待绘制函数曲线的函数名称
limits ：limits=[xmin,xmax],为x的取值空间
tol ：为fplot命令在进行运算中的相对误差。tol越小，所绘得的曲线就越接近实际曲线的情况，但系统要为此占用很大的资源。
linepsec : 线型设置
p1,p2... : 函数传递的参数 x,y ：输出数据点坐标 例：fplot与plot命令的比较。 function y=funfplot(x)
y=sin(1./tan(pi.*x));%%建立一个函数funfplot
[X,Y]=fplot(?funfplot?,[-0.1,0.1],2e-4); n=size(X);
x=-0.1:0.2/(n(1)+1):0.1; y=funfplot(x); plot(x,y),hold on plot(X,Y)
3.7 专门用于绘制一元符号函数曲线的命令ezplot
如果符号函数中只含有一个变量，那么Matlab将其视为一个普通函数，画出其在某个区域内的图像用ezplot命令。
格式：ezplot(sym_function,limits)
其中：sym_function 符号函数或代表它的符号变量。
limits limits=[x1,x2],为x的取值空间。其默认值为[-2pi,2pi]
ezplot(f) %%f=f(x) -2π< ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax]) %%xmin ezplot(x,y,[tmin,tmax]) ezplot(...,figure) 例： 1.ezplot(?x^2-y^4?) 2.ezplot(?(x^2)^(sin(x)^2)?) 3.8 二维特殊图形 MATLAB 5.3提供了很多绘制二维图形的指令，如下图： 函数名称 功能 area 填充的函数折（曲）线图 bar 直方图 barh 垂直的直方图 bar3 三维直方图 bar3h 垂直的三维直方图 comet 慧星轨迹状的图形 errorbar 误差棒图 feather 沿X轴分布的复数向量图 fill 平面多边形填色 hist 向量的统计直方图 pareto 带有标准的直方图 pie 饼图 pie3 三维饼图 15