matlab绘制特殊图形

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2

1.5 1 0.5 0
1
2
3
4
5
Fig. 5-1
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

bar 指令也可接受矩阵输入， 它会将同一行的数据聚集 在一起。
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5
4
3
范例5-2：bar02.m x = [2 3 4 5 7; 1 2 3 2 1]; bar(x);
5-3 扇形图之绘制(cont.)

pie 指令还有一特殊功 能，可将某个或数个扇 形图向外拖出，以强调 部份数据。
范例5-10：pie03.m x = [2 3 5 4]; explode = [1 1 0 0]; pie(x, explode);
14%
29%
21%

36%
Fig. 5-10 其中指令 explode 中非零的 元素即代表要向外拖出的扇形。
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-7 向量场图之绘制

使用 quiver 指令可画出平面 上的向量场图（Quiver Plots） ，特别适用于表示分布于平面 的向量场 （Vector Fields）， 例如平面上的电场分布，或是流 速分布 。
范例5-21：quiver01.m [x, y, z] = peaks(20); [u, v] = gradient(z); contour(x, y, z, 10); hold on, quiver(x,y,u,v); hold off axis image
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6

0
2
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Fig. 5-16
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-6 实心图之绘制

MATLAB 指令 fill 将数据点视 为多边形顶点，并将此多边 形涂上颜色，绘制出实心图 （Filled Plots）的结果。 范例5-17 : fill01.m t = 0:0.4:4*pi; y = sin(t).*exp(-t/5); fill(t, y, 'b'); % 'b'为蓝色
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-3 扇形图之绘制(cont.)

pie 指令直接将 x 元素视 为面积百分比，因此可画 出不完全的扇形图。
14%
21%

范例5-9：pie02.m x = [0.21, 0.14, 0.38]; pie(x);
38%
Fig. 5-9
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形

Fig. 5-7
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-3 扇形图之绘制

使用 pie 指令，可画出平 面扇形图（Pie Charts）， 并可加上说明。

范例5-8：pie01.m x = [2 3 5 4]; label={'东','南','西','北'}; pie(x, label);
Fig. 5-8
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-3 扇形图之绘制(cont.)

欲画出立体扇形图，可用 pie3 指令。 范例5-11 : pie301.m x = [2 3 5 4]; explode = [1 1 0 0]; label = {'春','夏','秋','冬'}; pie3(x, explode, label);
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6

0
2
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Fig. 5-13
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-4 针头图之绘制(cont.)

欲画出立体的针头图， 可用 stem3 指令。
1 0.8 0.6 0.4

范例5-14：stem301.m theta = -pi:0.05:pi; x = cos(theta); Fig. 5-14 y = sin(theta); z = abs(cos(3*theta)).*exp(-abs(theta/3)); stem3(x, y, z);
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

长条图的指令和类别 : 垂直长条图 平面 立体 bar bar3 水平长条图 barh bar3h
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

若要指定长条图的 x 坐标，可使用两个输入向量给 bar 指令。 假设某地的月平均温度如下：
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6

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Fig. 5-12
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-4 针头图之绘制(cont.)

针头图特别适用于表示「数 字讯号处理」（DSP，Digital Signal Processing）中的数字 讯号。若要画出实心的针头 图，可加“fill”选项。 范例5-13：stem02.m t = 0:0.2:4*pi; y = cos(t).*exp(-t/5); stem(t, y, 'fill');
3
2
1
0
-1
-2

-3 -3
-2
-1
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Fig. 5-21
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-7 向量场图之绘制(cont.)

欲画出空间中的向量场图， 可用 quiver3 指令。

范例5-22：quiver301.m [x, y] = meshgrid(-2:0.2:2, -1:0.1:1); z = x.*exp(-x.^2-y.^2); [u, v, w] = surfnorm(x, y, z); quiver3(x, y, z, u, v, w); hold on, surf(x, y, z); hold off axis equal

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Fig. 5-3
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

除了平面长条图之外， MATLAB 亦可使用 bar3 指令来画出立体长条图。 范例5-4：bar04.m x = [2 3 4 5 7; 1 2 3 2 1]; bar3(x)
8 6 4 2 0 1
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4

-0.6
0
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Fig. 5-15
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-5 阶梯图之绘制(cont.)

若再加上针头图，则可见两 者相似之处。
范例5-16：stairs02.m t = 0:0.4:4*pi; y = cos(t).*exp(-t/5); stairs(t, y); hold on % 保留旧图形 stem(t, y); % 迭上针头图 hold off
马新生 南昌大学数学系
MATLAB 程序设计入门篇 特殊图形
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制

长条图 （Bar Graphs） 特别适用于少量且离散 的数据。欲画出垂直长 条图，可用 bar 指令。 范例5-1：bar01.m x = [1 3 4 5 2]; bar(x);
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
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Fig. 5-18
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-6 实心图之绘制(cont.)

fill3 可用于三维的实 心图。 范例5-19: fill301.m X = [0 0 1 1]; Y = [0 1 1 0]; Z = [0 1 1 0]; C = [0 0.3 0.6 0.9]'; fill3(X, Y, Z, C);

MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)
Fig. 5-6
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-2 面积图之绘制

面积图（Area Graphs）和以堆栈 方式绘制的长条图很类似，特别 适用于具有迭加关系的数据。举 例来说，若要显示某大学在过去 10 年来的人数（含大学部，研究 生，及教职员）变化情况，可用 面积图显示。 范例5-7：area01.m y = rand(10,3)*100; x = 1:10; area(x, y); xlabel('Year'); ylabel('Count')
1
0.8
0.6
0.4
0.2

0
-0.2
-0.4
0
2
4
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Fig. 5-17
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-6 实心图之绘制(cont.)

若与 stem 合用，则可创造出 一些不同的视觉效果。
1
0.8
0.6

范例5-18 : fill02.m t = 0:0.4:4*pi; y = sin(t).*exp(-t/5); fill(t, y, 'y'); % 'y' 为黄色 hold on % 保留旧图形 stem(t, y, ‘b’); % 迭加蓝色针头图 hold off

Fig. 5-19
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-6 实心图之绘制(cont.)

使用 fill3 指令，我们亦可以 画出各种酷酷的图形。

范例5-20 : fill302.m t = (1/16:1/8:1)'*2*pi; x = sin(t); Fig. 5-20 y = cos(t); c = linspace(0, 1, length(t)); fill3(x, y/sqrt(2), y/sqrt(2), c, x/sqrt(2), y, x/sqrt(2), c); axis tight

25 20 15 10 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Fig. 5-23
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-8 等高线图之绘制(cont.)

若要画出特定高度的等 高线，可执行如下： 范例5-24： contour02.m z = peaks; contour(z, [0 2 5]);

Fig. 5-11
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-4 针头图之绘制

顾名思义，针头图（Stem Plots）就是以一个大头针 来表示某一点数据，其指 令为 stem。
范例5-12：stem01.m t = 0:0.2:4*pi; y = cos(t).*exp(-t/5); stem(t, y)

2
Fig. 5-4
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

bar3 指令还可以使用群组 （Group）方式来绘制长 条图
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范例5-5：bar05.m x = [2 3 4 5 7; 1 2 3 2 1]; bar3(x, 'group')
1
2
Fig. 5-5
范例5-6：bar06.m x = 1:6; % 月份 y = 35*rand(1, 6); % 温度值（假设是介于 0～35 的随机数） bar(x, y); xlabel('月份'); % x 轴的说明文字 ylabel('平均温度 (^{o}c)'); % y 轴的说明文字 % 下列指令将 x 轴的数字改成月数 set(gca, 'xticklabel', {'一月','二月','三月', '四月', '五月', '六月'});

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Fig. 5-2
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-1 长条图之绘制(cont.)

bar 及 barh 指令还有一项 功能，就是可以将同一行 的数据以堆栈（Stack）方 式来显示。
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范例5-3：bar03.m x = [2 3 4 5 7; 1 2 3 2 1]; bar(x,'stack')
Fig. 5-22
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-8 等高线图之绘制

我们可用 contour 指令 来画出「等高线图」 （Contour Plots）。
范例5-23： contour01.m z = peaks; contour(z, 30); % 画出 30 条等高线
45 40 35 30
0.2 0 1 0.5 1 0 0.5 -0.5 0 -0.5 -1 -1
MATLAB 程序设计入门篇：特殊图形
5-5 阶梯图之绘制

使用 stairs 指令，可画出阶 梯图（Stairstep Plots），其 精神和针头图很相近，只是 将目前数据点的高度向右水 平画至下一点为止。（在数 字讯号处理，此种作法称为 Zero-order Hold。） 范例5-15：stairs01.m t = 0:0.4:4*pi; y = cos(t).*exp(-t/5); stairs(t, y);