【正文】 *甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)第第 4章章 數(shù)據(jù)可視化與繪圖數(shù)據(jù)可視化與繪圖*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)216。掌握 MATLAB基本的可視化和繪圖命令、各種圖形技巧和注意事項、多種三維圖形的繪制方法、特殊圖形的繪制，了解圖形的高級控制技巧，使得各種工程數(shù)值計算結(jié)果都能形象化地表現(xiàn)。 *甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)216。MATLAB的圖形窗口的圖形窗口216。MATLAB數(shù)據(jù)可視化的基本方法數(shù)據(jù)可視化的基本方法216。MATLAB的二維繪圖與修飾的二維繪圖與修飾216。MATLAB的三維繪圖與修飾的三維繪圖與修飾216。MATLAB的其他繪圖方法的其他繪圖方法*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)主講內(nèi)容主講內(nèi)容216。圖形窗口216。數(shù)據(jù)可視化216。二維繪圖216。二維圖形修飾處理216。三維繪圖216。三維圖形修飾處理216。特殊圖形的繪制216。圖像處理及動畫演示*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)常用函數(shù)分類常用函數(shù)分類管理類管理類figuresubplotzoomhold3Dviewrotate3d生成類生成類2－ Dplotpolarfillplotyysemilogx,semilogy,loglogstairsstembar3Dplot3surf,surfcmesh,meshc,meshzcontour,contour3,contourfwaterfallcylinder注釋和特性類注釋和特性類xlabelylabeltexttitlelegendboxsetgridaxis,axis equal,axis offclabel3Dtext3zlabelcolorbarcolormapshading*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)基本的繪圖命令基本的繪圖命令? 繪制基本線性圖的函數(shù)表 函 數(shù) 名 功 能 描 述plot 在 x軸 和 y軸 都按 線 性比例 繪 制二 維圖 形plot3 在 x軸 、 y軸 和 z軸 都按 線 性比例 繪 制三 維圖 形loglog 在 x軸 和 y軸 按 對 數(shù)比例 繪 制二 維圖 形semilogx 在 x軸 按 對 數(shù)比例， y軸 按 線 性比例 繪 制二 維圖形semilogy 在 y軸 按 對 數(shù)比例， x軸 按 線 性比例 繪 制二 維圖形plotyy 繪 制雙 y軸圖 形*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)繪圖的一般步驟繪圖的一般步驟 ? 基本的繪圖步驟 步 驟 典 型 代 碼1. 準(zhǔn)準(zhǔn) 備繪圖備繪圖 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) x = 0::12。y1 = bessel(1,x)。2. 選擇選擇 一個窗口并在窗口中一個窗口并在窗口中給圖給圖 形定位形定位figure(1) ， subplot(2,2,1) 3. 調(diào)調(diào) 用基本的用基本的 繪圖繪圖 函數(shù)函數(shù) h = plot(x,y1,x,y2,x,y3)。4. 選擇線選擇線 型和型和 標(biāo)記標(biāo)記 特性特性 set(h,39。LineWidth39。,2,{39。LineStyle39。},{39。39。39。:39。39。.39。})5. 設(shè)設(shè) 置坐置坐 標(biāo)軸標(biāo)軸 的極限的極限 值值 、 標(biāo)標(biāo)記記 符號和網(wǎng)格符號和網(wǎng)格 線線axis([0 12 1])6. 使用坐使用坐 標(biāo)軸標(biāo)簽標(biāo)軸標(biāo)簽 、 圖圖 例和例和文本文本 對圖對圖 形形 進(jìn)進(jìn) 行注行注 釋釋xlabel(39。Time39。)ylabel(39。Amplitude39。)7. 輸輸 出出 圖圖 形形 print depsc tiff r200 myplot*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué) 圖形窗口圖形窗口? 圖形窗口的創(chuàng)建圖形窗口的創(chuàng)建–命令命令 plot–命令命令 figure：： Create a figure graphics object? figure? figure(39。PropertyName39。,PropertyValue,...)? figure(h)? h = figure(...)–表表 31 figure屬性屬性*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)命令命令 plot命令命令 plot功能功能 線性二維圖。在線條多于一條時，若用戶沒線性二維圖。在線條多于一條時，若用戶沒有指定使用顏色，則有指定使用顏色，則 plot循環(huán)使用由當(dāng)前坐標(biāo)軸顏循環(huán)使用由當(dāng)前坐標(biāo)軸顏色順序?qū)傩裕ㄉ樞驅(qū)傩裕?current axes ColorOrder property））定義的顏色，以區(qū)別不同的線條。在用完上述屬性定義的顏色，以區(qū)別不同的線條。在用完上述屬性值后，值后， plot又循環(huán)使用由坐標(biāo)軸線型順序?qū)傩裕ㄓ盅h(huán)使用由坐標(biāo)軸線型順序?qū)傩裕╝xes LineStyleOrder property）定義的線型，以區(qū)）定義的線型，以區(qū)別不同的線條。別不同的線條。*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)命令命令 plotplot(X,Y) 當(dāng)當(dāng) X,Y均為實數(shù)向量，且為同維向量（可以不是同型均為實數(shù)向量，且為同維向量（可以不是同型向量），向量）， X=[x(i)]， Y=[y(i)]，則，則 plot(X,Y)先描出點(diǎn)先描出點(diǎn) (x(i)， y(i))，然后用直線依次相連；然后用直線依次相連；若若 X， Y為復(fù)數(shù)向量，則不考慮虛數(shù)部分。若為復(fù)數(shù)向量，則不考慮虛數(shù)部分。若 X， Y均為同維同均為同維同型實數(shù)矩陣，型實數(shù)矩陣， X = [X(i)]， Y = [Y(i)]，其中，其中 X(i),Y(i)為列向量，為列向量，則則 plot(X,Y)依次畫出依次畫出 plot(X(i),Y(i))，矩陣有幾列就有幾條線；，矩陣有幾列就有幾條線；若若 X， Y中一個為向量，另一個為矩陣，且向量的維數(shù)等于矩中一個為向量，另一個為矩陣，且向量的維數(shù)等于矩陣的行數(shù)或者列數(shù)，則矩陣按向量的方向分解成幾個向量，再陣的行數(shù)或者列數(shù)，則矩陣按向量的方向分解成幾個向量，再與向量配對分別畫出，矩陣可分解成幾個向量就有幾條線；在與向量配對分別畫出，矩陣可分解成幾個向量就有幾條線；在上述的幾種使用形式中，若有復(fù)數(shù)出現(xiàn)，則復(fù)數(shù)的虛數(shù)部分將上述的幾種使用形式中，若有復(fù)數(shù)出現(xiàn)，則復(fù)數(shù)的虛數(shù)部分將不被考慮。不被考慮。*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)命令 plotplot(Y) 若若 Y為實數(shù)向量，為實數(shù)向量， Y的維數(shù)為的維數(shù)為 m，則，則 plot(Y)等價于等價于 plot(X,Y)，其中，其中x=1：： m；若；若 y為實數(shù)矩陣，則把為實數(shù)矩陣，則把 y按列的方向分解成幾個列向量，而按列的方向分解成幾個列向量，而 y 的行的行數(shù)為數(shù)為 n，則，則 plot(Y)等價于等價于 plot(X,Y)其中其中 x=[1。2?！?。n] ；在上述的幾種使用形；在上述的幾種使用形式中，若有復(fù)數(shù)出現(xiàn)，則復(fù)數(shù)的虛數(shù)部分將不被考慮。式中，若有復(fù)數(shù)出現(xiàn)，則復(fù)數(shù)的虛數(shù)部分將不被考慮。plot(X1,Y1,X2,Y2,…) ，其中，其中 Xi與與 Yi成對出現(xiàn)，成對出現(xiàn)， plot(X1,Y1,X2,Y2,…) 將分將分別按順序取兩數(shù)據(jù)別按順序取兩數(shù)據(jù) Xi與與 Yi進(jìn)行畫圖。若其中僅僅有進(jìn)行畫圖。若其中僅僅有 Xi或或 Yi是矩陣，其余的是矩陣，其余的為向量，向量維數(shù)與矩陣的維數(shù)匹配，則按匹配的方向來分解矩陣，再分為向量，向量維數(shù)與矩陣的維數(shù)匹配，則按匹配的方向來分解矩陣，再分別將配對的向量畫出。別將配對的向量畫出。plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2…) 將按順序分別畫出由三參數(shù)定將按順序分別畫出由三參數(shù)定義義 Xi,Yi,LineSpeci的線條。其中參數(shù)的線條。其中參數(shù) LineSpeci指明了線條的類型，標(biāo)記符指明了線條的類型，標(biāo)記符號，和畫線用的顏色。在號，和畫線用的顏色。在 plot 命令中我們可以混合使用三參數(shù)和二參數(shù)的命令中我們可以混合使用三參數(shù)和二參數(shù)的形式：形式：plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,X3,Y3,LineSpec3)plot(…,39。 PropertyName39。,PropertyValue,…) 對所有的用對所有的用 plot生成的生成的 line圖形圖形對象中指定的屬性進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置。對象中指定的屬性進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置。*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)? 【【 例例 31】】 創(chuàng)建一個圖形窗口，在此圖形窗創(chuàng)建一個圖形窗口，在此圖形窗口內(nèi)作出函數(shù)口內(nèi)作出函數(shù) y=x22x+4的圖像。的圖像。編程：編程：figurex=0::2。y=x.^22*x+4。plot(x,y) 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)? 命令命令 subplot：： Create and control multiple axes– subplot(m,n,p)– subplot(m,n,p,39。replace39。)– subplot(m,n,p,39。align39。)– subplot(h)– subplot(39。Position39。,[left bottom width height])– h = subplot(...) 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)? subplot函數(shù) 可以實現(xiàn)多個圖形的繪制： x = 0:.1:20。 subplot(2,2,1) plot(x,sin(x))。 x = 0:.1:20。 subplot(2,2,2) plot(x,cos(x))。 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)subplot(2,2,3)x = 0:.1:2。y1=tan(x)。plot(x,y1,39。b*39。)。 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué) 工具欄的使用工具欄的使用? 熟悉各工具欄相應(yīng)的功能熟悉各工具欄相應(yīng)的功能 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)【【 例例 】】% 該程序用于繪制三維的螺旋曲線圖該程序用于繪制三維的螺旋曲線圖t = 0:pi/50:20*pi。plot3(sin(t),cos(2*t),sin(t)+cos(t)) 圖形窗口圖形窗口*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué) 數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化? 將用戶所收集或通過某些實驗得到的數(shù)據(jù)將用戶所收集或通過某些實驗得到的數(shù)據(jù)反映到圖像上，以此來觀察數(shù)據(jù)所反映的反映到圖像上，以此來觀察數(shù)據(jù)所反映的各種內(nèi)在關(guān)系。各種內(nèi)在關(guān)系。*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)TITLE Graph title.TITLE(39。text39。) adds text at the top of the current axis. TITLE(39。text39。,39。Property139。,PropertyValue1,39。Property239。,PropertyValue2,...) sets the values of the specified properties of the title. H = TITLE(...) returns the handle to the text object used as the title. 繪制離散圖形繪制離散圖形x=0:.1:2。y1=sin(x)。y2=sin()。 y3=sin()。plot(x,y1,39。b^39。,x,y2,39。r*39。,x,y3,39。gd39。)title(39。There three lines39。)*甌江學(xué)院本科生課程教學(xué)? 【【 例例 35】】 畫出下面含參數(shù)方程的圖像畫出下面含參數(shù)方程的圖像X=2(cost+tsint)Y=2(sinttcost), t的取值為的取值為 [0,4π]t1=0:pi/5:4*pi。t2=0:pi/20:4*pi。x1=2*(cos(t1)+t1.*sin(t1))。y1=2*(sin(t1)t1.*cos(t1))。x2=2*(cos(t2)+t2.*sin(t2))。y2=2*(sin(t2)t2.*cos(t2))。subplot(2,2,1),plot(x1,y1,39。r.39。),title(39。圖圖 139。)subplot(2,2,2),plot(x2,y2,39。r.39。),title(39。圖圖 239。)subplot(2,2,3),plot(x1,y1),title(39。圖圖 339。)subplot(2,2,4),plot(x2,y2),title(39。圖圖 439。)要使圖像更精確，一定要多選一些數(shù)要使圖像更精確，一定要多選一些數(shù)據(jù)點(diǎn)。據(jù)點(diǎn)。 連續(xù)情況連續(xù)情況*甌江學(xué)院