2011第5讲 Matlab绘图2

4、隐函数绘图
MATLAB提供了一个 提供了一个ezplot函数绘制隐函数图形 函数绘制隐函数图形 提供了一个 函数 对于函数f 函数的调用格式为： 对于函数 = f(x,y)，ezplot函数的调用格式为： ， 函数的调用格式为 ezplot(f)：在默认区间-2π<x,y<2π绘制 ：在默认区间 绘制f(x,y)=0的图形。 的图形。 绘制 的图形 ezplot(f, [a,b])：在区间 绘制f(x,y)=0的图形。 的图形。 ：在区间a<x,y<b绘制 绘制 的图形
5、低层绘图操作
x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); h0=plot(x,y,'rx') %曲线对象的句柄 曲线对象的句柄 h1=gcf h2=gca %获取当前图形窗口的句柄 获取当前图形窗口的句柄 %获取当前坐标轴的句柄 获取当前坐标轴的句柄
5、低层绘图操作
5.2 图形对象属性 (1) 属性名与属性值 MATLAB给每种对象的每一个属性规定了一个名字， 给每种对象的每一个属性规定了一个名字， 给每种对象的每一个属性规定了一个名字 称为属性名，而属性名的取值称为属性值。 称为属性名，而属性名的取值称为属性值。 例如： 是曲线对象的一个属性名， 例如：LineStyle是曲线对象的一个属性名，它的值决 是曲线对象的一个属性名 定着线型，取值可以是‘ ， 定着线型，取值可以是‘-’，‘:’，‘-.’，‘--’， ， ， ， 'none‘ 属性名不分大小写，在不引起歧义下，不必写全。 属性名不分大小写，在不引起歧义下，不必写全。
3、三维图形的精细处理
定义色图矩阵函数 autumn 红、黄浓淡色； 黄浓淡色； bone 蓝色调浓淡色； 蓝色调浓淡色； colorcube 三浓淡多彩交错色； 三浓淡多彩交错色； cool 品红浓淡色； 青、品红浓淡色； copper 纯铜色调线性浓淡色； 纯铜色调线性浓淡色； flag 黑交错色； 红-白-蓝-黑交错色； 白 蓝 黑交错色 gray 灰色调线性浓淡色； 灰色调线性浓淡色； hot 白浓淡色； 黑、红、黄、白浓淡色； …………..
5、低层绘图操作
(2) 图形对象句柄 MATLAB在创建每一个图形对象时，都为该对象分 在创建每一个图形对象时， 在创建每一个图形对象时 配唯一的一个值，称其为图形对象句柄 图形对象句柄(Handle)。 配唯一的一个值，称其为图形对象句柄(Handle)。句 柄是图形对象的唯一标识符， 柄是图形对象的唯一标识符，不同对象的句柄不可能 重复和混淆。 重复和混淆。 计算机屏幕作为根对象由系统自动建立， 计算机屏幕作为根对象由系统自动建立，其句柄值为 0，而图形窗口对象的句柄值为一正整数，并显示在 ，而图形窗口对象的句柄值为一正整数， 该窗口的标题栏，其他图形对象的句柄为浮点数。 该窗口的标题栏，其他图形对象的句柄为浮点数。 MATLAB提供了若干个函数用于获取已有图形对象 提供了若干个函数用于获取已有图形对象 的句柄。 的句柄。
3、三维图形的精细处理
[x,y]=meshgrid(-1:0.2:1); z=x.^2+sin(y*pi); [m,n]=size(z); c=rand(m,n,3); surf(x,y,z,c) title('RGB coloring of surf')
3、三维图形的精细处理
(2) 色图 色图的设置和改变使用colormap(m) 色图的设置和改变使用 m代表图的色图矩阵。在MATLAB中，每个图形窗 代表图的色图矩阵。 代表图的色图矩阵 中 口只能有一个色图。 口只能有一个色图。 色图是m× 的数值矩阵，它的每一行是RGB三元组。 三元组。 色图是 ×3 的数值矩阵，它的每一行是 三元组 色图矩阵可以人为地生成，也可以调用MATLAB提 色图矩阵可以人为地生成，也可以调用 提 供的函数来定义色图矩阵。 供的函数来定义色图矩阵。
5、低层绘图操作
(2) 属性的操作
当创建一个对象时，必须给对象的各种属性赋予必要的值， 当创建一个对象时，必须给对象的各种属性赋予必要的值，否 系统自动使用默认属性值。 则，系统自动使用默认属性值。 set函数的调用格式为： 函数的调用格式为： 函数的调用格式为 set(句柄，属性名1，属性值 ，属性名 ，属性值 ，…) 句柄，属性名 ，属性值1，属性名2，属性值2， 句柄 其中句柄用于指明要操作的图形对象。如果在调用set函数时省 其中句柄用于指明要操作的图形对象。如果在调用 函数时省 略全部属性名和属性值，则将显示出句柄所有的允许属性。 略全部属性名和属性值，则将显示出句柄所有的允许属性。
5、低层绘图操作
5.1 图形对象及其句柄
(1) 图形对象
MATLAB的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、坐标轴、用 的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、坐标轴、 的图形对象包括计算机屏幕 户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、图像、光源、 户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、图像、光源、区域块 和方框等。系统将每一个对象按树型结构组织起来。 和方框等。系统将每一个对象按树型结构组织起来。每一个图 形对象都可以被独立地操作。 形对象都可以被独立地操作。
x3 + y 3 − 5 xy + 1/ 5 = 0
则很难用上述方法绘制出图形。 则很难用上述方法绘制出图形。
4、隐函数绘图
MATLAB提供了一个 提供了一个ezplot函数绘制隐函数图形 函数绘制隐函数图形 提供了一个 函数 对于函数f 函数的调用格式为： 对于函数 = f(x)，ezplot函数的调用格式为： ， 函数的调用格式为 ezplot(f)：在默认区间-2π<x<2π绘制 = f(x)的图形。 ：在默认区间 绘制f 的图形。 绘制 的图形 ezplot(f, [a,b])：在区间 绘制f 的图形。 ：在区间a<x<b绘制 = f(x)的图形。 绘制 的图形
3.2 图形的裁剪处理 Matlab中定义 中定义NAN常数可以用于表示那些不可使用 中定义 常数可以用于表示那些不可使用 的数据，利用这些特，可以将图形中需要裁剪的部 的数据，利用这些特性， 分对应的函数值设置成NAN，这样绘图时，函数值 分对应的函数值设置成 ，这样绘图时， 的部分将不显示， 为NAN的部分将不显示，从而实现裁剪的目的。 的部分将不显示 从而实现裁剪的目的。
3、三维图形的精细处理
[x,y]=meshgrid(-5:0.1:5); z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.^2+y.^2)/4); surf(x,y,z);shading interp; figure i=find(x<=0&y<=0); z1=z;z1(i)=NaN; surf(x,y,z1);shading interp;
第五讲 Matlab绘图2 Matlab绘图 绘图2
主讲人： 主讲人：祁荣宾
第五讲 主要内容
二维图形 三维图形 三维图形的精细处理 隐函数绘图 低层绘图操作 光照处理 图像显示与动画制作
3、三维图形的精细处理
3.1 视点处理 MATLAB提供了设置视点的函 提供了设置视点的函 数view，其调用格式为： ，其调用格式为： view(az,el) 其中az为方位角， 为仰角 为仰角， 其中 为方位角，el为仰角， 为方位角 它们均以度为单位。 它们均以度为单位。系统缺省 的视点定义为方位角-37.5°,仰 的视点定义为方位角 °仰 角30°。 °
0
0
y
-5 -5 0 x cos(tan(π x)) 5
y
-5 0 5 x x = 8 cos(t), y = 4 sqrt(2) sin(t) 5 -5
1 0.5 0 -0.5 -1 0 0.5 x 1
0
y
-5 -5 0 x 5
ezplot('8*cos(t)','4*sqrt(2)*sin(t)',[0,2*pi])
3、三维图形的精细处理
4、隐函数绘图
如果给定了函数的显示表达式，可以先设置自变量向量， 如果给定了函数的显示表达式，可以先设置自变量向量， 然后根据表达式计算出函数向量，从而用plot等函数绘制 然后根据表达式计算出函数向量，从而用 等函数绘制 图形。但如果函数用隐函数形式给出， 图形。但如果函数用隐函数形式给出，
3、三维图形的精细处理
subplot(2,2,1);mesh(peaks); view(-37.5,30); title('azimuth=-37.5,elevation=30') subplot(2,2,2);mesh(peaks); view(0,90); title('azimuth=0,elevation=90') subplot(2,2,3);mesh(peaks); view(90,0); title('azimuth=90,elevation=0') subplot(2,2,4);mesh(peaks); view(-7,-10); title('azimuth=-7,elevation=-10')
3、三维图形的精细处理
3.2 色彩处理 (1) 颜色的向量表示 MATLAB除用字符表示颜色外，还可以用含有3个元 除用字符表示颜色外，还可以用含有 个元 除用字符表示颜色外 素的向量表示颜色。向量元素在[0,1]范围取值，3个 范围取值， 个 素的向量表示颜色。向量元素在 范围取值 元素分别表示红、 种颜色的相对亮度， 元素分别表示红、绿、蓝3种颜色的相对亮度，称为 种颜色的相对亮度 RGB三元组。 三元组。 三元组 [0 0 1]蓝色，[0 1 0]绿色，[1 0 0]红色，[0 1 1]青色 蓝色， 绿色， 红色， 蓝色 绿色 红色 青色 [1 0 1]品红，[1 1 0]黄色，[0 0 0]黑色，[1 1 1]白色 品红， 黄色， 黑色， 品红 黄色 黑色 白色