工程应用软件_第10次课

surfc：绘出曲面图和等高线
• 使用同surf
waterfall: 绘制瀑布网线图，只沿x方向 出现网线
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四维表现
用色彩表现函数的不同特征 【例】演示：当三维网线图、曲面图的第四个输入宗量取一些特 殊矩阵时，色彩就能表现或加强函数的某特征，如梯度、曲率、 方向导数等。
colorbar %显示调色板
colormap(cool)%设置cool调色板
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[X,cmap]=imread(‘yiwan.gif'); %读取GIF格式索引图象文件 image(X);colormap(cmap);
axis image
%用图象原来的调色板显示图象， 并保持宽高比。
• 绘制三维向量的箭图
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单窗口单曲线绘图
例：y=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14] plot (y)
28 2013/7/20
y=peaks(5) y = 0.0001 -0.0005 -0.0365 -0.0031 0.0000 plot(y)
0.0042 0.3265 -2.7736 0.4784 0.0312
工程应用 软件
第10次课
南京航空航天大学 测试工程系
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例：生成阔边帽
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8); R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps; Z = sin(R)./R; mesh(X,Y,Z)
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rand('seed',0) x = rand(100,1)*4-2; y = rand(100,1)*4-2; z = 3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2) - (y+1).^2)... - 10*(x/5 - x.^3 - y.^5).*exp(-x.^2-y.^2)... - 1/3*exp(-(x+1).^2 - y.^2) 10 plot3(x,y,z,'o'), hold on
feather(U,V),feather(Z),feather(...,LineSpec)
• 以向量的下标为起点，绘制向量图 quiver(U,V),quiver(X,Y,U,V),quiver(...,LineSpec) • 绘制向量的箭图
quiver3(Z,U,V,W),quiver3(X,Y,Z,U,V,W)
色彩分别表现函数的高度和半径特征
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四维切片图
【例】利用slice 表现MATLAB提供的无限大水体中水下射流速 度数据flow （flow是一组定义在三维空间上的函数数据）。
%以下指令用切面上的色彩表现射流速度 clf;[X,Y,Z,V]=flow; %取射流数据矩阵，V是射流速度。 x1=min(min(min(X)));x2=max(max(max(X))); %取x坐标上下限 y1=min(min(min(Y)));y2=max(max(max(Y))); %取y坐标上下限 z1=min(min(min(Z)));z2=max(max(max(Z))); %取z坐标上下限 (50 25 25) sx=linspace(x1+1.2,x2,5); %确定5个垂直x轴的切面坐标 sy=0; %在y=0处，取垂直y轴的切面 sz=0; %在z=0处，取垂直z轴的切面 slice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz); %画切片图 view([-12,30]);shading interp;colormap jet;axis off;colorbar
• 对等高线图进行标注
C = contourc(Z)，C = contourc(Z,n)
• 计算等高线坐标矩阵
contour3(Z)，contour3(Z,n)
• 绘制三维等高线
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其他三维图形修饰
meshc：同时绘出网线与等高线 meshz：同时绘出网线与幕帘线
• 使用同mesh
Y = [ 1, 5, 3; 3, 2, 7; 1, 5, 3; 2, 6, 1]; Y(1,:)=[1, 5, 3]
area(Y)
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条形图
bar(Y) ，bar(...,‘style’)绘制垂直条形图 bar3(Y)，bar3(...,‘style’)绘制三维垂直条形图 barh 绘制水平条形图 bar3h 绘制三维水平条形图 bar(...,'style') bar(...,width) ‘grouped‘以分组形式显示 ‘stacked’以累计形式显示
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§ 特殊图形
区域图和条形图 饼状图 直方图 离散数据绘图 向量图
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区域图和条形图
区域图：
• area(Y)：按列绘制 ，取行的和,填充二维区域 • 填充x轴和曲线之间的面积 • 每条曲线以前条曲线作基线取值绘制，反映对结 果的贡献。
区域图
z=peaks(30)
pcolor(z)
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等高线图
contour(Z)，contour(Z,n)，contour(...,LineSpec)
• 绘制二维等高线
contourf(Z)，contourf(Z,n)
• 二维等高线填充函数
clabel(C,h)，clabel(C,h,v)
三维图形的操作
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着色
shading函数为mesh,surf,fill,fill3等指令设 置着色模式 shading的基本用法：
• shading flat • shading faceted （默认） • shading interp
例：
• >> z=peaks(30); • >> surf(z);
用surf 函数绘制三维曲面图 将曲线图各线条之间的曲面用颜色 填充。 surf函数和mesh函数的调用格式 一致。
• surf(Z) • surf(X,Y,Z)
例：
• [X,Y] = meshgrid(-8:.5:8); • R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps; • Z = sin(R)./R; 2013/7/20surf(X,Y,Z) •
5 0
-5
ti = -2:.25:2; 1 0 [XI,YI] = meshgrid(ti,ti); -1 ZI = 3*(1-XI).^2.*exp(-(XI.^2) - (YI+1).^2) ... -2 - 10*(XI/5 - XI.^3 - YI.^5).*exp(-XI.^2-YI.^2) ... - 1/3*exp(-(XI+1).^2 - YI.^2); mesh(XI,YI,ZI), holdoff
p=peaks(30);mesh(p); hidden off
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5.4 高维可视化 伪彩色图pcolor
—— 常用于以二维平面图表现三维图形的效果，用 颜色表示三维图形的高度。 pcolor的基本用法：
pcolor(C ） C是伪彩色矩阵 pcolor(X,Y,C) C是伪彩色矩阵，X、Y决定绘图区
直方图:统计在x分量附近y的元素出现的次数
• n = hist(Y)，n = hist(Y,x) 绘制直方图 • rose(theta)，rose(theta,x) 绘制按角度分布的直 方图
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向量图
compass(X,Y),compass(Z),compass(...,LineSpec) • 以坐标原点为起点，绘制向量图
条形图
Y = [ 3,5,2,4,1;... 3,4,5,2,1;... 5,4,3,2,5];
bar(Y,'group') %以分组方式绘制
bar(Y,'stack') %以累积方式绘制，同一组 数据绘制在一个条上
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饼状图与直方图
饼状图
• pie(X)，pie(X,explode) 绘制平面饼状图 • pie3(X)，pie3(X,explode) 绘制三维饼状图 • explode：指出哪一部分偏离中心，与x同维矩阵
cmap = colormap 获得调色板 colorbar 显示当前调色板
• colorbar(‘vert’)垂直显示 • colorbar(‘horiz’)水平显示
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load flujet %读图象数据
image(X) %显示图象 colormap(jet) %设置jet调色板
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设置视角:视角可由方位角和俯仰角表示。
• • • • • • view(az,el)：指定方位角(az) 、俯仰角(el) view([az,el]) view([x,y,z])：向量表示视线方向 view(2)：az=0 el=90 view(3)：az=-37.5 el=30(默认值） [az,el] = view
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shading faceted — 网格修饰，缺省方 式
Peaks
shading flat —— 去掉黑色线条，根据小 方块的值确定颜色
Peak5 2 0 -2 y -2 x 2 0
-5 2 0 -2 y -2 x 2 0
shading interp —— 颜色整体改变，根据 小方块四角的值差补过渡点的值确定颜色
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动态图形
彗星轨道
• • • • comet(y)，comet(x,y)，comet(x,y,p) 绘制二维动态轨线 comet3(z)，comet3(x,y,z)，comet3(x,y,z,p) 绘制三维动态轨线