Matlab笔记 第五章 初阶绘图

目录

1 基础绘图

1.1 plot(y)

1.2 hold on/off

1.3 plot(x,y,'str')

1.4 legend() 

1.5 title()和label()

1.6 text()和annotation()

 练习1

2 图形对象属性

2.1 图形对象

2.2 修改对象的属性

2.2.1 识别对象的手柄

2.2.2 获取或修改对象属性

 练习2

2.3 图像窗口

2.3.1 通过调用figure创建一个图像窗口

2.3.2 图像窗口的位置大小

2.3.3 在一个图像窗口画多个图

2.3.4 网格线、图框和坐标轴的控制

2.3.5 存储图像到文件中

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1 基础绘图

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Matlab不理解数学函数，因此需要在指定范围内生成函数的数值，以图形方式显示数据“点”。

1.1 plot(y)

plot(cos(0:pi/20:2*pi)); %画图

运行结果：

1.2 hold on/off

使用“hold on”将两个图放在一个图形中。

hold on %继续画开启，可以把两个图像放一起
plot(cos(0:pi/20:2*pi));
plot(sin(0:pi/20:2*pi));
hold off %继续画关闭

运行结果：

 

1.3 plot(x,y,'str')

• plot(x,y,‘str')用str中定义的格式绘制每个向量对(x，y)

str格式

数据标记	线型	颜色
点（.）                                          .	实线                                             -	黑色                                   k
星号（*）                                     *	虚线                                            --	蓝色                                   b
叉号（×）                                    X	虚点线                                         -.	青色                                   c
圆（〇）                                     o	点线                                             .	绿色                                   g
加号（+）                                    +		品红                                  m
方形（◻）                                   s		红色                                    r
菱形（⬦）                                   d		白色                                  w
五角星（☆）                                p		黄色                                   y
下三角（▿）                                v
上三角（▵）                                ^
左三角（⨞）                                <
右三角（▷）                                >
六边形                                         H

1.4 legend() 

• 向图中添加图例

x=0:0.5:4*pi;y=sin(x);h=cos(x);w=1./(1+exp(-x));
g=(1/(2*pi*2)^0.5).*exp((-1.*(x-2*pi).^2)./(2*2^2));
plot(x,y,'bd-',x,h,'gp:',x,w,'ro-',x,g,'c^-');
legend('sin(x)','cos(x)','sigmoid','Gauss function'); %显示图例

1.5 title()和label()

• 向图中添加图像标题和坐标轴标签

x=0:0.1:2*pi;y1 = sin(x);y2 = exp(-x);
plot(x,y1,'--*',x,y2,':o');
xlabel('t = 0 to 2\pi'); %x轴标签
ylabel('values of sin (t) and e^{-x}'); %y轴标签
title('Function Plots of sin (t) and e^{-x}'); %标题
legend('sin(t)','e^{-x}'); %图例

 

1.6 text()和annotation()

• 文本注释和图形注释

x = linspace(0,3);y = x.^2.*sin(x); plot(x,y);line([2,2],[0,2^2*sin(2)]);
str='\int_{0}^{2}x^{2}sin(x)dx';
text(0.25,2.5,str,'Interpreter','tex'); %Tex解释
%创建注释，坐标为整个图的比例
annotation('arrow',[0.32 0.5],[0.6 0.4]); %arrow箭头注释

 练习1

画出和的图像并添加标题和图例

t=1:0.01:2;y1=t.^2;y2=sin(2*pi.*t);
h = plot(t,y1,'k',t,y2,'or');
title('Mini Assignment #1');
xlabel('Time (ms)'); ylabel('f(t)');
legend('t^2','sin(2\pi t)','Location','northwest')

2 图形对象属性

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几个属性：字型、字体大小、线宽、轴极限、刻度位置、刻度标签

2.1 图形对象

• 图像是由许多部件组成的：

x = linspace(0,2*pi,1000); y = sin(x);plot(x,y);
set(gcf,'Color',[1 1 1]); %gcf:返回当前Figure 对象(当前图窗)的句柄值
%color后面的数组代表RGB三个通道的灰度

2.2 修改对象的属性

2.2.1 识别对象的手柄

函数	描述
gca	返回“当前”轴的句柄
gcf	返回“当前”数字的句柄
allchild	查找指定对象的所有子对象
ancestor	查找图形对象的源
delete	删除对象
findall	查找所有图形对象

2.2.2 获取或修改对象属性

• 获取属性使用：get()

x = linspace(0,2*pi,1000);
y= sin(x); plot(x,y);
h = plot(x,y); get(h) %获取对象line属性
get(gca) %获取对象axes的属性

• 修改属性使用：set()

（1）设定轴限值：

第一种方法

set(gca,'XLim',[0,2*pi]);
set(gca,'YLim',[-1.2,1.2]);

第二种方法

xlim([0,2*pi]);ylim([-1.2,1.2]);

（2）轴的字体和刻度的设置：

set(gca,'Fontsize',25);
set(gca,'XTick',0:pi/2:2*pi);
set(gca,'XTickLabel',0:90:360);
set(gca,'XTickLabel',...
  {'0','\pi/2','\pi','3\pi/2','2\pi'});

（3）修改线属性：

第一种方法

set(h,'Linestyle','-.','Linewidth',7.0,'color','g');

第二种方法

%%直接在画图时改变线属性
plot(x,y,'-·g','Linewidth',7.0);

 （4）删除对象：

delete(h) %删除h线

 （5）修改点属性：

x = rand(20,1);set(gca,'Fontsize',18);
plot(x,'-md','Linewidth',2,...
     'MarkerEdgecolor','k',... %边缘色
     'MarkerFacecolor','g',... %填充色
     'Markersize',10); %点大小
xlim([1,20]);

 练习2

把练习1中的图像修改：

set(h(1),'LineWidth',5.0);
set(h(2),'MarkerFaceColor','m');
set(gca,'Fontsize',15);

2.3 图像窗口

2.3.1 通过调用figure创建一个图像窗口

x=-10:.1:10;y1 = x.^2-8;y2 = exp(x);
figure,plot(x,y1);figure,plot(x,y2);

 2.3.2 图像窗口的位置大小

figure('Position',[left,bottom,width,height]);
%%left:图像框底距离底部的长度
%%bottom:图像框左距离左部的长度
%%width:图像框宽度；height:图像框高度

2.3.3 在一个图像窗口画多个图

 

subplot(m,n,1); %m,n：矩阵大小，1：位置
t=0:0.1:2*pi;x=3*cos(t);y=sin(t);
subplot(2,2,1);plot(x,y);axis normal %无变化
subplot(2,2,2);plot(x,y);axis square %方形
subplot(2,2,3);plot(x,y);axis equal %x、y的刻度间距相同
subplot(2,2,4);plot(x,y);axis equal tight %tight:坐标轴与线紧密

 2.3.4 网格线、图框和坐标轴的控制

grid on/off	使网格线可视或不可视
box on/off	使图框可视或不可视
axis on/off	使坐标轴可视或不可视
axis normal	自动调整轴长和数据单元的相对比例
axis square	使当前轴区域为正方形
axis equal	设置高宽比，使数据单元在各个方向都相同
axis equal tight	将轴限值设置为数据的范围
axis image	图框紧贴在数据周围
axsi ij	将原点放在左上角
axis xy	将原点放在左下角

2.3.5 存储图像到文件中

saves(gcf,'','');

 位图图像：亦称为点阵图像或栅格图像，是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。

文件类型	位图图像格式
‘jpeg’	JPEG 24位
‘png’	PNG 24位
‘tiff’	TIFF 24位（压缩）
‘bmpmono’	BMP单色
‘bmp’	BMP 24位
'bmp256'	BMP 8位（256色，使用固定颜色）

 矢量图：可以无限级缩放，对图形进行缩放，旋转或变形操作时，图形不会产生锯齿效果。

文件类型	矢量图像格式
‘pdf’	全页便携文件格式(PDF)
'eps'	彩色封装PostScript(EPS)
'epsc'	三级黑色和白色封装PostScript(EPS)三级颜色
'meta'	增强元文件(仅适用于Windows)
'svq'	SVG(可伸缩矢量图形)(可插入至办公软件，如Office)
'ps'	全页PostScript(PS)级别3黑白
'psc'	全页PostScript(PS)级别3颜色