MATLAB基础教程（11）——二维中的数据可视化（续）

目录

今天目标：

画一个图像并且给图像加上标题

子图绘制

一些小知识

grid 设置框线

box 设置边框

polar() 绘图

今天小结

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今天目标：

画一个图像并且给图像加上标题

首先我们画一张很简单的图形，比如就画一个y = cos x 的图像吧。

代码如下：

%% 给图形加上标题（这个我记得前面提过）

syms x; % 声明一个变量x

x = 0:0.1:2*pi; % x的取值范围，从0-2*pi，以0.1为分割取值

y = cos(x); % 函数

figure; % 打开绘图窗口

plot(y); % 画出y，如果你想更改曲线形状，可以参考第10讲，比如

% plot(y, 'o--c')

如果我们想给这个图形加上一个标题，我们只需要使用 title() 即可：

代码如下：

%% 给图形加上标题（这个我记得前面提过）

syms x; % 声明一个变量x

x = 0:0.1:2*pi; % x的取值范围，从0-2*pi，以0.1为分割取值

y = cos(x); % 函数

figure; % 打开绘图窗口

plot(y); % 画出y，如果你想更改曲线形状，可以参考第10讲，比如

% plot(y, 'o--c')

title('余弦函数');

猛一看，这个代码很平常，好像平平无奇的，但是，请你仔细看plot的部分！！！！

有些同学可能依稀记得，我使用过 ploy(x, y) 去画图，可是今天我仅仅使用了 plot(y) 就把图画了出来，大家可以参考前面第十讲：

这是为什么呢？如果大家都能认真想想再，相信大家都能发现问题所在。

额外知识：这个手型工具可以拖动图像（坐标轴也会变化）

上面的图像有一个很大的问题：请看图像的横坐标栏，如下图（后一个图是使用手型工具拖动第一个点到靠近横坐标轴时的图片）：

或者我们也可以使用这个工具（学名是数据光标），来查看这个点的值：

 

咦~不对啊，为什么坐标轴是1-63呢？我的x的取值范围不是0-2*pi吗？

咦~你怎么知道是63而不是64呢?

我们看这个坐标轴，60+，我们能想到什么？

没错，我们的 x 是这样定义的：x = 0:0.1:2*pi ，也就是说，x 看起来是连续的，实际上是间断的（这个前面也讲过咯），其实 x 的值是一个矩阵，里面存储的分别是0 0.1 0.2 ...一直到2*pi这个数。而 2*pi 大概是6.28多一点点，所以最多到6.2就停止了，故 x 的值其实是这63个数据，而 y = cos x，实质上是相对于每一个 x 的值，计算cos的值，于是乎，当x = 0时，y = cosx => y = 1，以此类推，我们可以在工作区看到x y的真实的值：

如此，我们就可以知道 plot 的作用了。

plot 画图，如果只有一个参数，那么横坐标就是1 2 3 .。。。。以此类推的，参数作为当横坐标作为1 2 3 .。。时的值，对于 plot(y)，我们就看到，当横坐标是1 时，纵坐标取1（y = 1），当横坐标是2时，纵坐标取0.9950（y = 0.9950）。。。。以此类推。

而如果有两个参数时，第一个参数是横坐标，第二个是纵坐标，两个参数中的数值的量要相同，这样就能对应画图，比如我们使用plot(x,y)和plot(y, x)：

代码如下：

%% 给图形加上标题（这个我记得前面提过）

syms x; % 声明一个变量x

x = 0:0.1:2*pi; % x的取值范围，从0-2*pi，以0.1为分割取值

y = cos(x); % 函数

figure; % 打开绘图窗口

plot(x, y); % 画出y，如果你想更改曲线形状，可以参考第九讲，比如

% plot(y, 'o--c')

title('plot(x, y)');

figure

plot(y, x);

title('plot(y, x)');

额外思考：如果plot的参数是三个呢？

如果你这个时候真的写了下面的代码：

%% plot里面三个参数的情况

clear all;

syms x;

x = 0:0.1:2*pi;

y = sin(x);

z = cos(x);

figure;

plot(x, y, z);

那么不出意外你的matlab应该会闪退了。

还记得我们上一讲说，plot() 是可以设置函数曲线的点形状、曲线样式以及颜色的，其实，这个第三个参数需要是字符串(比如'x--c')：

代码如下：

%% plot里面三个参数的情况

clear all;

syms x;

x = 0:0.1:2*pi;

y = sin(x);

figure;

plot(x, y, 'x--c');

title('plot里面三个参数的情况');

第三个参数的形状设置上一讲说过，我这里再把那个图片复制过来了（不要忘记，这三个符号不区分前后顺序。还有propertyname参数，其实没啥用，这里提一下大家知道就行了，我们平常画图下面这个表应该够用了，所以这里就不讲了。）

如此，相信大家能很深刻的理解plot()的作用了。

子图绘制

使用subplot() 可以将一个figure分为多个区块，这是个很简单的函数，看代码：

%% 子图绘制

x = 0:0.1:2*pi; % 设置变量范围

y = sin(x); % 第一个函数

z = cos(x); % 第二个函数

figure; % 创建一个图像画板


subplot(3, 2, 1); % 给图像画板分区为3行2列，选中第一个区域

plot(x, y); % 在这个区域画图

title('y = sin x'); % 这个区域的名字


subplot(3, 2, 6); % 给绘图花瓣分区为3行2列，选中第六个区域

plot(x, z); % 绘制z = cosx

title('z = cos x'); % 命名

最后出现的图像是这样的：

额外的思考：如果我想画两张图，且他们的分区方式不一样的？我们是否可以画不同图时划分区域形状不同，选中不重叠的部分画图呢？让我们试一试吧！

%% 子图绘制

x = 0:0.1:2*pi; % 设置变量范围

y = sin(x); % 第一个函数

z = cos(x); % 第二个函数

figure; % 创建一个图像画板


subplot(2, 1, 1); % 给图像画板分区为2行1列，选中第一个区域，其实就是第一行

plot(x, y); % 在这个区域画图

title('y = sin x'); % 这个区域的名字


subplot(2, 3, 6); % 给绘图花瓣分区为2行3列，选中第六个区域

plot(x, z); % 绘制z = cosx

title('z = cos x'); % 命名

下面是输出的结果，看来是符合我们的预期的：

所以，我们划分区域时，可以根据这个图像的需求，灵活划分，这个subplot只是逻辑上的划分区域，并不是真的划分了区域！！！！

一些小知识

grid 设置框线

grid on 开启框线，这个默认是关闭的( grid off )

代码如下：

%% 子图绘制

x = 0:0.1:2*pi; % 设置变量范围

y = sin(x); % 第一个函数

z = cos(x); % 第二个函数

figure; % 创建一个图像画板


subplot(2, 1, 1); % 给图像画板分区为3行2列，选中第一个区域

plot(x, y); % 在这个区域画图

title('y = sin x'); % 这个区域的名字

grid on; % 给这个区域设置框线


subplot(2, 3, 6); % 给绘图花瓣分区为2行3列，选中第六个区域

plot(x, z); % 绘制z = cosx

title('z = cos x'); % 命名

box 设置边框

box off 关闭图像的边框，这个默认是打开的（box on）,其实我感觉没啥用，主要是为了临界处方便观察吧

代码就如下：

%% 子图绘制

x = 0:0.1:2*pi; % 设置变量范围

y = sin(x); % 第一个函数

z = cos(x); % 第二个函数

figure; % 创建一个图像画板


subplot(2, 1, 1); % 给图像画板分区为3行2列，选中第一个区域

plot(x, y); % 在这个区域画图

title('y = sin x'); % 这个区域的名字

box off; % 给这个区域设置边框关闭


subplot(2, 3, 6); % 给绘图花瓣分区为2行3列，选中第六个区域

plot(x, z); % 绘制z = cosx

title('z = cos x'); % 命名

polar() 绘图

有些图像只有极坐标形式，很难解出或者没有直角坐标形式，所以需要用到极坐标系，极坐标画图参数和Plot()几乎是一样的，看一个例子吧：

代码如下：

%% polar()

x = 0:0.1:2*pi; % 设置变量范围

y = cos(x).^2+sin(x).^2;

% 第一个函数，在matlab中，^ 表示乘方，不是异或。

% 但是matlab中都是矩阵，所以需要在运算符前加一个 . ，表示矩阵中所有元素都平方

% 我们都知道，z 就是圆的极坐标表示形式了。

figure; % 创建一个图像画板

subplot(2, 1, 1); % 给绘图花瓣分区为2行1列，选中第一个区域

polar(x, y); % 绘制y = cosx

title('y = cos(x)^2+sin(x)^2'); % 命名

% 分区是为了告诉大家，polar()也能在分区中操作

今天小结

今天学习了下面的内容：

• plot()画图和plot()到底怎么工作的
• matlab中一些小工具如数据光标的使用
• 画极坐标
• 画子图
• 一些小函数