matlab绘图(一维、二维、三维)
Matlab实验报告(三)-MATLAB绘图
实验目的1．掌握MATLAB的基本绘图命令。
2．掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3．给图形加以修饰。
一、预备知识1．基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式：⑴plot（y)是plot命令中最为简单的形式，当y为向量时,以y的元素为纵坐标，元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线；若y为实矩阵，则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系，曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时，则按列以每列元素的实部为横坐标，以虚部为纵坐标，绘出曲线，曲线数等于列数。
⑵ plot（x,y,［linspec］）其中linspec是可选的，用它来说明线型。
当x和y为同维向量时，以x为横坐标，y为纵坐标绘制曲线;当x是向量，y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标，以y中每行元素为纵坐标的多条曲线，曲线数等于矩阵行数；当x为矩阵，y为相应向量时，使用该命令也能绘出相应图形。
⑶ plot（x1,y1,x2,y2，x3,y3……）能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标，各条曲线互不影响。
线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定，线型和颜色种类如下：线：—实线：点线 -.虚点线——折线点：.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色：y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1］ 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时，直方图就是一种理想的选择，但要注意该方法适用于数据较少的情况。
直方图的绘图函数有以下两种基本形式。
·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m ＊n 矩阵或向量,x 必须单向递增。
·bar(y） 绘制y 向量的直方图，x 向量默认为x=1：m close all; ％关闭所有的图形视窗。
x=1:10；y=rand （size(x ）); bar(x,y ）; ％绘制直方图.123456789100.51Bar(）函数还有barh （）和errorbar （）两种形式，barh()用来绘制水平方向的直方图，其参数与bar()相同，当知道资料的误差值时，可用errorbar （)绘制出误差范围,其一般语法形式为：errorbar （x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ，u 是曲线误差的最小值和最大值，制图时，l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。
实验二MATLAB绘制图形
grid on %在所画出的图形坐标中加入栅格
绘制图形如下
50
10
1
0.8
40
10
0.6
0.4
30
10
0.2
0
1020
-0.2
-0.4
1010
-0.6
-0.8
0
10
-1
-2
0
2
-2
0
2
10
10
10
10
10
10
如果在图中不加栅格
程序如下：
clear x=logspace(-1,2);%在10^(-1)到10^2之间产生50个 对数等分的行向量 subplot(121); loglog(x,10*exp(x),'-p') subplot(122); semilogx(x,cos(10.^x))
（2）plot(x,y)： 基本格式，x和y可为向量或矩阵. 1. 如果x，y是同维向量，以x元素为横坐标，以y元素 为纵坐标绘图. 2. 如果x是向量，y是有一维与x元素数量相等的矩阵， 则以x为共同横坐标， y元素为纵坐标绘图，曲线数目 为y的另一维数. 3. 如果x，y是同维矩阵，则按列以x，y对应列元素为 横、纵坐标绘图，曲线数目等于矩阵列数.
y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
2
plot(x,y)
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
0
1
2
3
4
5
6
7
例4 绘制曲线
t=(0:0.1:2*pi);
x=t.*sin(3*t);
y=t.*sin(t).*sin(t);
数学2-用MATLAB绘制二维-三维图形(lq)
[i,j,v]=find(A) 返回矩阵A中非零元素所在的行i,
列j,和元素的值v(按所在位置先后 顺序输出)
A=[3 2 0; -5 0 7; 0 0 1]; [i,j,v]=find(A)
i= 1 2 1 2 3 j= 1 1 2 3 3 v = 3 -5 2 7 1
[X,Y]=meshgrid(x,y) 3)根据函数表达式生成全部网格节点出对应的函数值矩阵z： z＝f(X,Y) 4）顺序连接已经产生的空间点（x,y,z)绘制相应曲面： mesh（X,Y,Z) surf（X,Y,Z) shading flat ％去除网格线。
例2-7画出矩形域[-1,1]×[-1,1]旋转抛物面:z=x2+y2. x=linspace(-1,1,100); y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y); %生成矩形区[-1,1]×[-1,1]的网格坐标矩阵 Z=X.^2+Y.^2; subplot(1,2,1) mesh(X,Y,Z); subplot(1,2,2) surf(X,Y,Z); shading flat; %对曲面z=x2现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
用matlab绘制二维、三维图形
2.1二维图形的绘制
2.1.1 二维绘图的基本命令 matlab中，最常用的二维绘图命令是plot。
使用该命令，软件将开辟一个图形窗口，并 画出连接坐标面上一系列点的连线。
例2-5 采用不同形式（直角坐标、参数、极坐标），画出 单位圆x2＋y2＝1的图形。
分析：对于直角坐标系方程，y＝ 1 x2，对于参数方 程x＝cost,y=sint,t[0,2 pi] ,利用plot(x,y)命令可以实现。 而在极坐标系中单位圆为r＝1(1+0t),利用polar(t,r)命 令实现。
MATLAB曲线绘制大全
一、二维数据曲线图1.1绘制单根二维曲线plot函数的基本调用格式为：plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。
例1-1在0x2p区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4x)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例1-2绘制曲线。
程序如下：t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。
1.2绘制多根二维曲线1.plot函数的输入参数是矩阵形式(1)当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。
曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。
(2)当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
(3)对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。
当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
2含多个输入参数的plot函数调用格式为：plot(x1,y1,x2,y2,,xn,yn)(1)当输入参数都为向量时，x1和yl,x2和y2,,xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。
每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。
(2)当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
例1-3分析下列程序绘制的曲线。
x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[x1;x2;x3]';y=[y1;y2;y3]';plot(x,y,x1,y1-1)3.具有两个纵坐标标度的图形在MATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。
MATLAB绘图总结
一、二维数据曲线图1、MATLAB 最常用的画二维图形的命令是plot, plor 函数的基本调用格式为：plot(x.y)其 中x 和y 为长度相同的向豈，分别用于存储x 坐标和y 坐标数据。
例 1:在［0,2 7T ］画 Sill(.v) 0生成的图形如下图1所示：图1说明：(1) plot 函数的输入参数是矩阵形式时A 、 当x 是向量，y 是有一维与x 同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。
曲线 条数等于y 矩阵的另一维数，x 被作为这些曲线共同的横坐标。
B 、 当x,y 是同维矩阵时.则以x,y 对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数 等于矩阵的列数。
C 、对只包含一个输入参数的plot 函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素 值相对其卜.标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数：当输入参数是复数矩阵时，则按 列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
(2) 含多个输入参数的plot 函数 调用格式为：plot(xl,yl.x2,y2,"--.xn.yn)A, 当输入参数都为向量时，xl 和yl, x2和y2, xn 和yn 分别组成一组向量对，每一 组向量对的长度可以不同。
每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制岀 多条曲线。
B.当输入参数有矩阵形式时，配对的x_y 按对应列兀素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线 条数等于矩阵的列数。
例2：如卜所示的程序：x 1 =liuspace(0,2 *pi,l 00);x2=luispace(0.3 *pi,l 00);x3=linspace(0.4*pi,100);yl=sin(xl); y2=l+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[xl;x2;x3]';0.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8y=[yl;y2;y3「plot(x,y,xl,yl-l) 其图形如图2所示:图2(3)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x),在这种情况卜，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一•条连续曲线，这实际上是绘制折线图。
如何在Matlab中进行二维和三维绘图
如何在Matlab中进行二维和三维绘图在科学研究和工程领域，数据可视化是一项十分重要的任务，而Matlab作为一种功能强大的数值计算和数据分析软件，自然也提供了丰富的绘图功能。
本文将介绍如何在Matlab中进行二维和三维绘图，并探讨一些常见的绘图技巧和应用。
一、二维绘图Matlab中的二维绘图是最常见和基础的绘图任务之一。
在绘制二维图形时，我们通常会用到plot函数。
这个函数可以接受单个向量作为输入，将这个向量的值作为y轴上的数据点，自动生成与该向量长度相同的x轴坐标。
例如，我们可以用以下代码绘制一个简单的二维折线图：```x = 0:0.1:2*pi;y = sin(x);plot(x, y);```上述代码中，x参量取从0到2π的均匀间隔的值，而y则是根据x计算得到的sin函数值。
plot函数会自动根据输入绘制折线图，并添加相应的轴标签和图例。
在实际应用中，我们经常需要绘制多条曲线在同一个坐标系中进行对比分析。
可以通过在plot函数中传入多个x和y向量实现这一功能。
例如，我们可以通过以下代码绘制一个简单的双曲线图：```x = 0:0.1:2*pi;y1 = sin(x);y2 = cos(x);plot(x, y1, x, y2);```这样，就会在同一个坐标系中同时绘制sin曲线和cos曲线。
除了折线图，Matlab还支持其他常见的二维绘图类型，如散点图、柱状图和面积图等。
这些绘图类型可以通过不同的函数实现，例如scatter、bar和area等。
这里不再一一赘述，读者可以通过Matlab的帮助文档或官方网站了解更多的用法和示例。
二、三维绘图除了二维绘图，Matlab也提供了丰富的三维绘图功能，用于可视化更为复杂的数据和模型。
在绘制三维图形时，我们通常会用到surf函数。
这个函数可以接受两个二维矩阵作为输入，将这两个矩阵的值分别作为x、y轴上的坐标，而将第三个二维矩阵的值作为z轴上的数据点。
MATLAB绘图教程详解
一。
二维数据曲线图1.1 绘制单根二维曲线plot 函数的基本调用格式为：plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。
例1-1 在0≤x≤2p区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例1-2 绘制曲线。
程序如下：t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。
1.2 绘制多根二维曲线1．plot函数的输入参数是矩阵形式(1) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。
曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。
(2) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
(3) 对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。
当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
2．含多个输入参数的plot函数调用格式为：plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)(1) 当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。
每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。
(2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
例1-3 分析下列程序绘制的曲线。
x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[x1;x2;x3]';y=[y1;y2;y3]';plot(x,y,x1,y1-1)3．具有两个纵坐标标度的图形在MATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy 绘图函数。
MATLAB图形绘制-二维
标记符号选项 选 v ^ < > p （pentagram ） h （hexagram ） 项 标 记 符 号 朝下三角符号 朝上三角符号 朝左三角符号 朝右三角符号 五角星符 六角星符
例 在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线 y1 = 0.2e−0.5xcos(4x)和y2 = 1.5e−0.5x cos(x)。标记两曲 线交叉点。 x=linspace(0,2*pi,1000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=1.5*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)<1e-2); x1=x(k); y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、 颜色和数据点标记符号。 例如，“b-.”表示蓝色点画线，“y:d”表示黄色虚线并用菱 形符标记数据点。当选项省略时，MATLAB规定，线型一 律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次采用表3.2给 出的前7种颜色。
表 3.1 线型选项 选 项 : --. 线 型 实线（默认值） 虚线 双画线 点画线
【例 3.10 】表 3.5 所示为某公司 3 类产品各季度的销售额（单位：万元） ，分别按季度绘制簇 状柱形图和堆积条形图。
表 3.5 第 一 季 度 产品 A 产品 B 产品 C 51 67 78 产品全年销售额（单位：万元） 第 二 季 度 82 78 85 第 三 季 度 34 68 65 第 四 季 度 47 90 50
在绘制图形的同时，可以对图形加上一些说明，如图形名 称、坐标轴说明、图形某一部分的含义等，这些操作称为 添加图形标注。有关图形标注函数的调用格式如下： title（图形名称） xlabel（x轴说明） ylabel（y轴说明）
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Matlab 二维作图
数学实验
基本形式（续）
plot(y): 绘制向量 y 中元素的线性图 以下标为横坐标，元素值为纵坐标，等价于：
x=[1:length(y)];plot(x,y);
例：>> y=[0,0.48,0.84,1,0.91,6.14];
>> plot(y); >> figure(2); plot([1:length(y)], y)
数学实验
图形的其他属性
标题 title(’text’)
例：
数学实验
可以指定文本的属性 title('text', 'Property1', value1, ' Property2', value2, ...)
Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, …
Matlab 二维作图
数学实验
基本形式
plot(x,y)
✓ x, y 都是向量，则以 x 中元素为横坐标， y 中元素为 纵坐标作平面曲线。此时 x, y 必须具有相同长度。 ✓ x, y 都是矩阵，则将 x 的列和 y 中相应的列相组合， 绘制多条平面曲线。此时 x, y 必须具有相同的大小。 ✓ x 是向量, y 是矩阵，若 x 的长度与 y 的行数相等， 则将 x 与 y 中的各列相对应，绘制多条平面曲线；否 则，若 x 的长度与 y 的列数相等，则将 x 与 y 中的各 行相对应，绘制多条平面曲线。此时 x 的长度必须等 于 y 的行数或列数。
数学实验
空间曲面作图举例
例：绘制边界面屏蔽 meshz
>> [X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); >> r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; >> Z=sin(r)./r; >> meshz(X,Y,Z)
数学实验
空间三维作图
数学实验
空间曲面其它作图函数
surf(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh mesh 绘制网格图，surf 绘制着色的三维表面图
数学实验
二维作图举例
加密：取更多的点 >> x=[0:0.1:2*pi]; >> y=sin(x); >> plot(x,y,'.')
>> x=[0:0.1:2*pi]; >> y=sin(x); >> plot(x,y,)'.-')
数学实验
Matlab 空间曲线绘图举例 数学实验
例：三维螺线 x=t, y=sin(t), z=cos(t), 0 < t < 20
plot3的用法与 plot 类似
空间三维作图
空间曲面
数学实验
空间三维作图
数学实验
空间曲面 mesh, meshc, meshz
mesh(X,Y,Z,C) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面网格图， 矩阵 C 用于确定网格颜色，省略时 C=Z。
mesh(Z) 绘出矩阵 Z 的三维消隐图。 mesh(x,y,Z) x, y 是向量时，length(x)=n，length(y)=m，[m,n]=size(Z)
meshc 调用方式与 mesh 相同，在 mesh 基础上增加等高线
meshz 调用方式与 mesh 相同，在 mesh 基础上屏蔽边界面
空间三维作图
数学实验
绘制由函数 z=z(x,y) 确定的曲面时，首先需产生一个网格 矩阵，然后计算函数在各网格点上的值。
网格生成函数：meshgrid
zm2 K
x1n
x2n
M
xmn
z1n
z2n
M
zmn
y11
Y
y21
M
ym1
y12 K y22 K MO ym2 K
y1n y2n 来自Mymn
线: 分别沿 x 方向和 y 方向
连接这些点即可得到
数学实验
空间曲面作图举例
数学实验
例：“墨西哥帽子”
二维作图机制
点线
先画点，后连线
例：y = sin(x), 0 < x < 2
一、画点 >> x=[0:0.5:2*pi]; >> y=sin(x); >> plot(x,y,'.')
数学实验
二维作图举例
点 线 先画点，后连线
例：y = sin(x), 0 < x < 2 二、连线 >> x=[0:0.5:2*pi]; >> y=sin(x); >> plot(x,y,‘r.-')
＋eps？
1) x 与 y 可以取不同的步长 2) 注意这里采用的数组运算
最后一个命令能否改为 mesh(Z)？
空间曲面作图举例
例：绘制等高线 meshc
>> [X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); >> r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; >> Z=sin(r)./r; >> meshc(X,Y,Z)
图形的其他属性
数学实验
坐标轴标注 xlabel(’text’) 或 ylabel(’text’)
例：
图形的其他属性
数学实验
添加图例 legend(string1,string2, ...) >> legend('cos(x)');
在指定地方添加文本
text(x,y,string1,string2, ...) >> text(pi/2,cos(pi/2),'\leftarrowy=cos(x)');
先画点，后连线
1) 给出空间离散点的坐标 (x,y,z) 2) 将这些点按顺序连接即可
空间曲线作图举例
>> t=[0:0.5:20]; >> x=t; >> y=sin(t); >> z=cos(t); >> plot3(x,y,z,’.’)
t=[0:0.1:20]; x=t; y=sin(t); z=cos(t); plot3(x,y,z,'r.-')
Matlab 绘图
数学实验
如何画出 y＝sin(x) 在 [0, 2*pi] 上的图像？
Matlab 绘图
数学实验
手工作图
找点： x=0, pi/3, pi/2, 2*pi/3, pi, … 计算函数值：
y=sin(0), sin(pi/3), sin(pi/2), … 描点：在坐标系中画出这些离散点 用直线或曲线连接这些点，得到函数的大致图形
xlable, ylabel, text 命令也可以指定文本的属性
其他相关命令
显示网格 grid on 或 grid off
保持当前窗口的图像 hold on 或 hold off
新建绘图窗口 figure(n)
数学实验
其他相关命令
数学实验
划分绘图区域
subplot(m,n,p)
plot 举例
数学实验
例：y=cos(x) 在 [0, 4*pi] 上的图像
>> x=[0:0.1:4*pi]; >> y=cos(x); >> plot(x,y);
自己动手
指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么，并上机验证
>> t=[0 1]; x=[1 2]; y=[x;3 4]; z=[y;5 6]; >> plot(t,x); >> plot(t,y); >> plot(t,y'); >> plot(t,z); >> plot(t,z');
[X,Y]= meshgrid(x,y)
x, y 为给定的向量，X, Y 是网格划分后得到的网格矩阵
若 x = y, 则可简写为 [X,Y]= meshgrid(x)
例： >> x=[-8:0.5:8]; y=[-8:0.5:8];
>> [X,Y]=meshgrid(x,y); >> r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; >> Z=sin(r)./r; >> mesh(X,Y,Z)
由函数 z sin(r) / r, 其中r x2 y2 确定的曲面
( –a < x < a, -a < y <a )
空间曲面作图举例
数学实验
a=8 时的曲面图形 [X,Y]=meshgrid([-8:0.5:8]);
>> x=[-8:0.5:8]; >> y=[-8:0.5:8]; >> [X,Y]=meshgrid(x,y); >> r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; >> Z=sin(r)./r; >> mesh(X,Y,Z)
>> x=[0:0.2:2*pi];
红色、虚线、 离散点用加号
>> plot(x,cos(x));
>> plot(x,cos(x),’r+:’); 属性可以全部指定，也
>> plot(x,cos(x),’bd-.’); 可以只指定其中某几个 >> plot(x,cos(x),’k*-’); 排列顺序任意