Matlab拥有强大的绘图能力,Matlab为用户提供了一系列的高层绘图函数。用户不需要过多的考虑绘图的细节,只需要按照函数格式,给出一些基本参数就能得到所需图形。此外,Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的底层绘图操作,即GUI(图像用户界面)设计。这类操作将图形的每个图形元素(如坐标轴、曲线、文字等)看做一个独立的对象,系统给每个对象分配一个句柄,可以通过句柄对该图形元素进行操作,而不影响其他部分。

下面先介绍绘制二维图形的高层函数以及图形控制函数的使用方法。

绘制一个二维图形,首先要确定坐标系,在不同的坐标系绘图有不同的函数。MATLAB绘图函数采用的二维坐标系主要有三种:直角坐标系、对数坐标系和极坐标系

直角坐标系下的绘图函数有:plot(),plotyy(),bar(),stem(),stairs(),fill(),pie()

  • plot()函数是MATLAB中最基本而且应用最为广泛的绘图函数,利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。plot()函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图,要求提供一组x坐标和对应的y坐标,可以绘制以x为横坐标,以y为纵坐标的二维曲线。该函数的调用命令格式:

plot(x,y) :其中x,y为长度相同的向量,存储x坐标和y坐标;

plot(y):默认x=[1 2 3 … length(y)];

plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn):每一组(xn,yn)可以绘制出一条曲线,最终在同一坐标系下画出n条曲线;

plot(x1,y1,'属性',x2,y2,'属性',…,xn,yn,'属性'): 可以对每条曲线的属性作修改;其中属性具体包括所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号等。

下表是曲线属性所对应的命令:

曲线属性命令

plotyy(x1,y1,x2,y2):双纵坐标函数;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()函数,它能把具有不同量纲、不同数量级的两个函数绘制在同一个坐标中,有利于图形数据的对比分析。

  • bar(x,y,'选项'):绘制直方图

  • barh(x,y,'选项'):绘制水平直方图

  • stem(x,y,'选项') :绘制杆图

  • stairs(x,y,'选项') :绘制阶级图

  • fill(x1,y1,'选项1',x2,y2,'选项2',…):绘制填充图

  • pie(x,'选项'):绘制饼图

plot

pie

fill

对数坐标系下的绘图函数有:loglog(),semilogx(),semilogy()

  • loglog(x1,y1,'选项1',x2,y2,'选项2',…):使用全对数坐标,x,y轴都用对数刻度。

  • semilogx(x1,y1,'选项1',x2,y2,'选项2',…):使用半对数坐标,只有y轴用对数刻度。

  • semilogy(x1,y1,'选项1',x2,y2,'选项2',…):使用半对数坐标,只有x轴用对数刻度。

semilogy

极坐标系下的绘图函数有:polar()

  • polar(theta,rho,'选项'):其中,theta为极坐标极角,rho为极径,选项的内容和plot函数相似。

polar

绘制一个二维图形,其次要控制坐标。在绘制图形时,MATLAB可以自动根据要绘制曲线数据的范围选择合适的坐标刻度,使得曲线能够尽可能清晰的显示出来。所以,一般情况下用户不必选择坐标轴的刻度范围。但是,如果用户对坐标不满意,可以利用以下函数对其重新设定。

axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax]):设置坐标轴的范围

axis equal :纵横坐标轴采用等长刻度

axis square:产生正方形坐标系(默认为矩形)

axis auto:使用默认设置

axis off:取消坐标轴

axis on :显示坐标轴

grid on:显示网格线

grid off:取消网格线

box on:显示坐标轴边框

box off:取消坐标轴边框

绘制一个二维图形,最后有必要对图形进行一些辅助操作,可以对图形加上一些说明,如图形的名称、坐标轴说明以及图形某一部分的含义等,以使图形意义更加明确,可读性更强。有关图形标注函数的调用格式为:

title(’图形名称’)

xlabel(’x轴说明’)

ylabel(’y轴说明’)

text(x,y,’图形说明’):在坐标点(x,y)处,添加‘图像说明’

legend(’图例1’,’图例2’,…) :添加标注图例

上述函数中的说明文字,除了使用标准的ASCII字符外,还可以使用LaTex(一种流行的数学排版软件)格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字符,数学符号和公式等内容。在Matlab支持的LaTex字符串中,用/bf , /it , /rm控制字符分别定义黑体、斜体和正体字符,受LaTex字符串控制部分要加大括号{}括起来。

下面是MATLAB中一些特殊字符用转义字符的书写方法:

上标用 ^(指数)
下标用 _(下划线)
希腊字母等特殊字符用 加拼音 如
α alpha
β beta
γ gamma
θ theta
Θ Theta
Г Gamma
δ delta
Δ Delta
ξ xi
Ξ Xi
η elta
ε epsilong
ζ zeta
μ miu
υ nu
τ tau
λ lamda
∧ Lamda
π pi
∏ Pi
σ sigma
∑ Sigma
φ phi
Φ Phi
ψ psi
Ψ Psi
χ chi
ω ommiga
Ω Ommiga
< leq
> geq
不等于 neq
<< ll
>> gg
正负 pm
左箭头 leftarrow
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上箭头 uparrow

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