第五讲 MATLAB可视化(一)
绘二维图
【目录】
一、数据与图形 ................................. 2
1、离散数据可视化 ....................................... 2 2、连续函数可视化 ....................................... 3 3、图形窗组成 ........................................... 4
二、二维图形绘制步骤 ........................... 5 三、绘图命令调用格式 ........................... 6
1、plot(X,'s') .......................................... 6 2、plot(X,Y,'s') ........................................ 6 3、plot(X1,Y1,'s1',X2,Y2,'s2',...) ...................... 6
四、曲线的色彩、线型和数据点形 ................. 10
1、色彩和线型 .......................................... 10 2、数据点形 ............................................ 11
五、坐标、刻度和分格线控制..................... 12
1、坐标控制 ............................................ 12 2、刻度设置 ............................................ 14 3、分格线 .............................................. 14 4、坐标框 .............................................. 14
六、图形标识和控制 ............................ 15
1、图形标识 ............................................ 16 2、绘图控制 ............................................ 16
【正文】
数据可视化的目的在于：通过图形，从一堆杂乱的离散数据中观察数据间的内在关系，感受由图形所传递的内在本质。
MATLAB一向注重数据的图形表示，并不断地采用新技术改进和完备其可视化功能。
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一、数据与图形
1、离散数据可视化
任何二元实数标量对?xa,ya?可以在平面上表示一个点；任何二元实数向量对?X,Y?可以在平面上表示一组点。
对于离散实函数yn?f?xn?，当X??x1,x2,...,xn?以递增或递减的次序取值时，有Y??y1,y2,...,yn?，这样，该向量对用直角坐标序列点图示时，实现了离散数据的可视化。 【例】 用图形表示离散函数
n=0:12; % 产生一组13个自变量函数Xn y=1./abs(n-6); % 计算相应点的函数值Yn plot(n,y,'r*','MarkerSize',20)
% 用尺寸20的红星号标出函数点 grid on % 画出坐标方格 10.90.80.70.60.50.40.30.20.1024681012 05-2
2、连续函数可视化
对于连续函数可以取一组离散自变量，然后计算函数值，与离散数据的显示方式一样显示。
为更精确表示函数的变化，可以：(1)对显示区间更精细的分割；(2)用直线连接所有的点。
【例】 用图形表示连续调制波形y?sin(t)sin(9t)。
t1=(0:11)/11*pi; % 自变量取12个点 y1=sin(t1).*sin(9*t1); % 计算函数值 t2=(0:100)/100*pi; % 自变量取101个点 y2=sin(t2).*sin(9*t2);
subplot(2,2,1); % 在子图1上画图 plot(t1,y1,'r.'); % 用红色的点显示 axis([0,pi,-1,1]); % 定义坐标大小 title('子图 (1)'); % 显示子图标题 % 子图2－用红色的点显示 subplot(2,2,2);plot(t2,y2,'r.'); axis([0,pi,-1,1]);title('子图 (2)')
% 子图3－用直线连接数据点和红色的点显示 subplot(2,2,3);plot(t1,y1,t1,y1,'r.') axis([0,pi,-1,1]);title('子图 (3)') % 子图4－用直线连接数据点 subplot(2,2,4);plot(t2,y2); axis([0,pi,-1,1]);title('子图 (4)')
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子图 (1)11子图 (2)0.50.500-0.5-0.5-10123-10123子图 (3)11子图 (4)0.50.500-0.5-0.5-10123-10123 3、图形窗组成
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Title标题 Legend图例 Plot曲线 Grid格线 Text文本注释 Ylabel纵坐标轴名 Box坐标框 Xlabel横坐标轴名 刻度
二、二维图形绘制步骤
步骤 1 2 3 4 典型指令 数据准备：选定要表现的范围；产生自t=pi*(0:100)/100; 变量采样向量；计算相应的函数值向量 y=sin(t).*sin(9*t); 选定图形窗及子窗位置：缺省时，打开figure(1) % 指定1号图形窗 Figure No.1或当前窗、当前子图 点形 设置轴的范围与刻度、坐标分隔线 图形注释： 5 图名、坐标名、图例、文字 axis([0,pi,-1,1]) %设置轴的范围 grid on %画坐标分隔线 title('调制波形') % 图名 xlabel('t');ylabel('y') % 轴名 legend('sin(t)') % 图例 text(2,0.5,'y=sin(t)') % 文字 6 图形的精细修饰：利用对象属性设置;set(h,'MarkerSize',10) % 设置数据点利用图形工具条进行 大小 subplot(2,2,3) % 指定3号子图 调用高层绘图指令：线型、色彩、数据plot(t,y,'b-') % 用蓝实线画曲线 05-5