matlab绘图方法[z]

基本xy平面绘图命令

MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合用在各种科学目视表（Scientific visualization）。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。

plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线

close all;
x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
y=sin(x); % 对应的y座标
plot(x,y);

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小整理：MATLAB基本绘图函数
plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）
loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）
semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度
semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度
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若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可：
plot(x, sin(x), x, cos(x));
若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可：
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在座标对後面加上相关字串即可：
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');
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小整理：plot绘图函数的叁数

字元  颜色  字元  图线型态
  y   黄色   .      点
  k   黑色   o      圆
  w   白色   x      x
  b   蓝色   +      +
  g   绿色   *      *
  r   红色   -     实线
  c  亮青色  :     点线
  m  锰紫色  -.   点虚线
            --    虚线

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图形完成後，我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围：

axis([0, 6, -1.2, 1.2]);

此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：

xlabel('Input Value'); % x轴注解
ylabel('Function Value'); % y轴注解
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
grid on; % 显示格线

我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中：
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));

MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。
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小整理：其他各种二维绘图函数

bar  长条图
errorbar  图形加上误差范围
fplot  较精确的函数图形
polar  极座标图
hist  累计图
rose  极座标累计图
stairs  阶梯图
stem  针状图
fill  实心图
feather  羽毛图
compass  罗盘图
quiver  向量场图
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以下我们针对每个函数举例。
当资料点数量不多时，长条图是很适合的表示方式：

close all; % 关闭所有的图形视窗
x=1:10;
y=rand(size(x));
bar(x,y);

如果已知资料的误差量，就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做资料的误差量：

x = linspace(0,2*pi,30);
y = sin(x);
e = std(y)*ones(size(x));
errorbar(x,y,e)

对於变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进行较密集的取样，如下例：

fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围

若要产生极座标图形，可用polar：

theta=linspace(0, 2*pi);
r=cos(4*theta);
polar(theta, r);

对於大量的资料，我们可用hist来显示资料的分　情况和统计特性。下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分：

x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0，?=1 的高斯乱数
hist(x,20); % 20代表长条的个数

rose和hist很接近，只不过是将资料大小视为角度，资料个数视为距离，用极座标绘制表示：

x=randn(1000, 1);
rose(x);

stairs可画出阶梯图：

x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
stairs(x,y);

stems可产生针状图，常被用来绘制数位讯号：

x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
stem(x,y);

stairs将资料点视为多边行顶点，并将此多边行涂上颜色：

x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色

feather将每一个资料点视复数，并以箭号画出：

theta=linspace(0, 2*pi, 20);
z = cos(theta)+i*sin(theta);
feather(z);

compass和feather很接近，只是每个箭号的起点都在圆点：

theta=linspace(0, 2*pi, 20);
z = cos(theta)+i*sin(theta);
compass(z);