报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级：
MATLAB实验三 MATLAB计算可视化
试验报告说明：
1 做试验前请先预习，并独立完成试验和试验报告。
2 报告解答方式：将MATLAB执行命令和最后运行结果从命令窗口拷贝到每题的题目下面，请将报告解答部分的底纹设置为灰色，以便于批阅。 3 在页眉上写清报告名称，学生姓名，学号，专业以及班级。 3 报告以Word文档书写。
文档命名方式: 学号+姓名+_（下划线）+试验几.doc 如：110400220张三_试验1.doc 4 试验报告doc文档以附件形式发送到maya_email@tom.com。凡文档命名不符合规范，或者发送方式不正确，不予登记。
一 目的和要求
（1）熟练掌握MATLAB二维曲线的绘制 （2）熟练掌握图形的修饰 （3）掌握三维图形的绘制
（4）熟练掌握各种特殊图形的绘制 （5）掌握句柄图形的概念
二 内容和步骤
（说明：绘图题需在报告中粘贴图形结果。）
1 绘制二维曲线（必做）
查阅stem绘图指令，利用stem绘制复指数序列x(n)?e(?0.1?j0..3)n（其中
?10?n?10）的相关图形，要求：（1）把窗口分成2行2列。（2）左上窗口绘
制复指数序列的实部波形，窗口右上角绘制复指数序列的虚部波形，左下角绘制复指数序列的幅度波形，右下角绘制窗口的相位波形。要求每个子图标注标题，X,Y轴说明。要求显示网格。
% 复指数序列程序
n=-10:10;
alpha=-0.1+0.3*j; x=exp(alpha*n);
real_x=real(x); % 实部 img_x=imag(x); % 虚部 mag_x=abs(x); % 幅值
phase_x=(180/pi)*angle(x); % 相角，转为角度
报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级： subplot(2,2,1)
stem(n,real_x);title('实数部分');xlabel('n');ylabel('real'); grid on
subplot(2,2,2)
stem(n,img_x);title('虚数部分');xlabel('n');ylabel('imag'); grid on
subplot(2,2,3)
stem(n,mag_x);title('幅度');xlabel('n');ylabel('abs'); grid on
subplot(2,2,4)
stem(n,phase_x);title('相位');xlabel('n');ylabel('phase'); grid on
同学解题过程存在的问题：
1注意括号应用，有同学如此定义指数序列：x=exp(-0.1+j*0.3)*n，思考错在哪里？
2绘图程序最好放在M脚本中编辑，部分同学是在命令窗口中，这样不便于对程序的调试和修正。
3 部分同学的作业显示绘图的思路零乱，没能理清作图的过程。在发布的PPT 上就二维三维图形的一般作图过程有专门的总结，希望大家好好看看，注意绘图顺序过程，一般先调用subplot命令之后再调用title,xlabel等命令对子图进行设置。
2 绘制多条曲线（必做）
在同一图形窗口绘制。利用plot绘图指令绘图命令。
?（1） 在窗口上部绘制正弦信号x(t)?sin(0.5?t?)，t?[0,4?]。要求曲线为黑
4报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级：
色实线。
（2） 使用hold on命令在同一窗口重叠绘制信号g(t)?x(t)?0.5t，t?[0,4?]。
要求曲线线型为红色点划线。
（3） X轴标注“时间t”, y轴标注“x(t)/g(t)”，标题为“正弦/指数序列”。 （4） 使用legend命令在图的右上角标注两条曲线的图例。 （5） 使用gtext交互式图形命令，分别标注曲线x(t)和y(t)。
% 绘制多条曲线
t=0:0.1:4*pi;
x=sin(0.5*pi.*t+pi/4); plot(t,x,'k-'); title('正弦信号'); xlabel('时间t'); ylabel('x(t)'); hold on
g=x.*(0.5.^t);
% 注意 :有同学用g=pow2(x,-t) , pow2(F,E )函数要求输入参数F是实数，E是整数，计算时自动将其转为整数。故本题不宜采用。
plot(t,g,'r-.') title('指数序列'); xlabel('序列t'); ylabel('g(n)');
%添加图例
legend('sin(0.5*\\pi*t+\\pi.4)','x(t)*0.5^t',1)
% gtext标注曲线
gtext('sin(0.5*\\pi*t+\\pi.4)'); gtext('x(t)*0.5^t');
报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级：
3 句柄的学习
（1）获取图形句柄：（必做）
1）显示并获取上图（题2）的标题句柄。
% 方法一：通过title的上级gca找到title的句柄
h_axis=gca; %获取坐标轴句柄
h_title=get(gca,'title') %获取标题属性，找到title句柄 % 方法二：在生成标题对象时直接返回句柄 p=title('指数序列')
% 方法三：用findobj，通过属性值找标题句柄
h_title=findobj(h_fig,'string','正弦/指数序列')
（2）设置图形对象属性：（必做）
1）利用set 命令设置图形标题的颜色为红色，字体大小14。 set(h_title,'color','blue','fontsize',14)
2）使用图形窗口功能。选择菜单“Edit”---“Figure Properties”打开图形属性窗口（或直接在命令窗口输入命令：propedit(gcf)直接打开图形属性窗口）。在图形属性窗口中，修改x(t)曲线的颜色和线条宽度。（必做）
（本题解答略）
3）使用set命令实现3-2）题的设置。（选做）
% 通过findobj找对象句柄
h=findobj('linestyle','-.') %返回线型是 -. 的对象的句柄 set(h,'color','m','linewidth',5)
报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级：
%生成图形对象时返回句柄
h_line2=plot(t,g,'r-.')
set(h_line2,'color','green','linewidth',2)
4） 分别采用set命令和图形属性窗口重新设置Y轴的刻度令其为[-1 -0.5 0 0.5 1]（选做）
set(gca,'ytick',[-1 -0.5 0 0.5 1])
通过本题希望大家理解图形对象和句柄的概念。句柄是图形对象的标识，通过这个标识，我们可以找到这个对象，并通过set函数对对象的属性进行任意的修改。当然我们已可以在图形对象的属性窗口中直接修改
4 绘制三维曲线（必做）
1. 绘制曲线z?4xe?(x2?y2)的网线图。 D:?3?x?3,?3?y?3,要求：
（1）设置标题和x,y,z轴说明。(必做) （2）选择色图，并显示色图。(必做)
（3）分别对图形区域D:?2?x?0,?2?y?0进行镂空和裁剪 (选作) （4）改变视点，分别察看图形：1）az=-37.5,el=30 2）az=0,el=90 (必做)
(1)
[xx,yy]=meshgrid([-3:0.1:3]); zz=4.*xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); mesh(xx,yy,zz);
title('z=4xye^{-(x^{2}+y^{2})}曲面'); xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z');
(2)
colormap hot % 指定hot色图 colorbar % 显示色图
(3)
%%镂空
ind=find((xx<0)&(xx>-2)&(yy<0)&(yy>-2)); % 找镂空区间数组下标 zz(ind)=nan; %设置为nan，实现镂空 mesh(xx,yy,zz);
%%裁减
ind=find((xx<0)&(xx>-2)&(yy<0)&(yy>-2)); zz(ind)=0; %设置为0，实现裁减
报告名称：MATLAB试验三 计算可视化
姓名： 学号： 专业： 班级：
mesh(xx,yy,zz);
(4)
view(0,90) %改变视点
本题存在的问题：
1 理清三维作图的一般顺序。尤其是理解meshgrid函数产生二维平面栅格点阵的作用。 2 注意几个函数的区别：Colormap命令用于指定色图，colorbar命令用于显示色图。 3 有同学使用peaks函数，注意该函数用于产生特定函数曲面的数据，供测试。