第三章 MATLAB作图.docx

MATLAB 是一种强大的数学软件，尤其在数据可视化方面表现出色。本章主要讲解如何使用 MATLAB 进行二维和三维图形的绘制。 MATLAB 的绘图基础是 `plot` 函数，它能够根据向量或矩阵绘制曲线。在二维图形绘制中： 1. `plot(x)` 命令用于绘制默认横坐标为序列号、纵坐标为 `x` 向量元素的曲线。若 `x` 为矩阵，每一列将分别绘制一条曲线。 2. `plot(x,y)` 命令则允许自定义横纵坐标，当 `x` 和 `y` 同为向量时，它们的对应元素会被用来绘制曲线。若 `x` 为向量且 `y` 为矩阵，将按列绘制 `y` 的曲线。 3. `plot(x1,y1,x2,y2,...)` 可以在同一坐标系中绘制多条曲线，各曲线的横坐标由 `x1, x2, ...` 提供，纵坐标由对应的 `y1, y2, ...` 提供。 4. `plot(x,y,'s')` 中的 `'s'` 是图形的样式开关，可设定线条颜色、线型和标记符号。MATLAB 提供了多种颜色、线型和标记选项，如 'b' 表示蓝色，'-' 表示实线，'*' 表示星形标记等。 图形的修饰与控制是提升可视化效果的关键。MATLAB 提供了如下的图形控制函数： - `title` 添加图形标题 - `xlabel` 和 `ylabel` 分别用于设置 x 轴和 y 轴的标签 - `text` 在指定位置添加文本注释 - `gtext` 使用鼠标动态添加文本 - `grid on/off` 开启或关闭网格线 - `legend` 创建图例 - `axis` 控制坐标轴的刻度，如 `axis square` 使坐标轴比例相等 在实际操作中，MATLAB 图形窗口还支持图形编辑界面，允许用户通过鼠标直接进行图形的修改和装饰。 对于多图的比较，MATLAB 提供了 `hold on` 和 `hold off` 功能。`hold on` 可以使得后续的图形绘制叠加在已有图形上，而 `hold off` 则会清除当前图形。此外，`subplot` 函数可以将图形窗口分割成多个子图，便于在同一窗口展示多个图形。 在三维图形绘制中，MATLAB 提供了丰富的功能来创建立体的图形，如绘制三维曲线、曲面、等高线图等。这不仅包括简单的 `plot3` 函数，还有如 `surf`, `mesh`, `contour3` 等高级命令，能够构建复杂的三维模型，展示数据的立体结构。MATLAB 的三维绘图能力使得科学研究和工程应用中的数据可视化更为直观和生动。 MATLAB 的图形处理功能强大且灵活，无论是在二维还是三维空间，都能够帮助用户有效地分析和展示数据，为科学研究和工程实践提供了强有力的工具。通过熟练掌握这些绘图命令，用户可以创造出专业且具有洞察力的图形，进一步理解复杂的现象和数据模式。