Matlab 图形基础.docx
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Matlab图形基础
实验三Matlab图形基础
一、目的：
1、了解交互式绘图方法；
2、学会能用二维及三维指令绘图；
3、掌握图形的保存和输出；
一、实验原理：
1、准备需要绘制在Matlab图形窗口的数据；
2、创建图形窗口，并且选择绘制数据的区域。
一个Matlab图形窗口可以包含多个绘图区域；
3、绘制图形或者曲线；
4、设置曲线的属性，例如线型，线宽；
5、设置绘图区域的属性，并且添加数据网格线；
6、为绘制的图形添加标题、轴标签或者标注文本等；
7、打印或者导出图形。
二、实验仪器及软件：
电脑、Matlab编程软件
三、实验数据：
%交互式绘图
>>randn（'state',27）>>startprice=40;>>f1=0.0015*randn（200,1）+0.0003;
>>x1=[startprice;1+f1];>>price1=cumprod（x1）;>>t=（1:
length（price1））';
>>randn（'state',7）>>f2=0.0015*randn（200,1）+0.0003;
>>x2=[startprice;1+f2];>>prices2=cumprod（x2）;
Price1变量线图可视化结果：
Prices2变量线图可视化结果：
综合对比：
上图生成的M函数文件：
functioncreatefigure（y1,y2）
%CREATEFIGURE（Y1,Y2）
%Y1:
vectorofydata
%Y2:
vectorofydata
%Auto-generatedbyMATLABon06-May-201309:
10:
35
%%Createfigure
figure1=figure（'PaperPosition',[0.63456.34520.315.23],'PaperSize',[20.9829.68]）;
%%Createaxes
axes1=axes（'Parent',figure1）;
xlim（axes1,[0200]）;
xlabel（axes1,'Time'）;
ylabel（axes1,'Prices'）;
hold（axes1,'all'）;
%%Createplot
plot1=plot（y1,...
'DisplayName','price1',...
'YDataSource','price1'）;
%%Createplot
plot2=plot（y2,...
'DisplayName','prices2',...
'YDataSource','prices2'）;
%%Createtextarrow
annotation1=annotation（...
figure1,'textarrow',...
[0.60710.6804],[0.26190.3571],...
'String',{'Price1'}）;
%%Createtextarrow
annotation2=annotation（...
figure1,'textarrow',...
[0.64110.7429],[0.63330.5714],...
'String',{'Prices2'}）;
>>x=0:
pi/100:
2*pi;>>y=exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x+pi/4）;>>plot（x,y）;
>>title（'绘制曲线'）;>>xlabel（'independentvariableX'）;
>>ylabel（'independentvariableY'）;
>>plot（x,y,x,y+1,x,y-1）;
>>B=pascal（5）%利用plot函数绘制矩阵数据
B=
11111
12345
1361015
14102035
15153570
>>plot（B）;>>title（'绘制矩阵数据'）;
>>x=（0:
pi/100:
2*pi）';>>y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];
>>y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;>>x1=（0:
12）/2;
>>y3=2*exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;>>plot（x,y1,'g:
',x,y2,'b--',x1,y3,'rp'）;
>>x=（0:
pi/100:
2*pi）';>>y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];
>>y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;>>x1=（0:
12）/2;
>>y3=2*exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;>>plot（x,y1,'g:
',x,y2,'b--',x1,y3,'rp'）;
>>x1=0:
pi/100:
2*pi;>>x2=0:
pi/100:
3*pi;>>y1=exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;
>>y2=1.5*exp（-0.1*x2）.*sin（x2）;>>plotyy（x1,y1,x2,y2）;
>>x=（0:
pi/100:
2*pi）';>>y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];
>>y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;>>x1=（0:
12）/2;
>>y3=2*exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;>>plot（x,y1,'g:
',x,y2,'b--',x1,y3,'rp'）;
>>title（'CurveandEnvelopeline'）;>>xlabel（'independentvariableX'）;
>>ylabel（'independentvariableY'）;>>text（2.8,0.5,'Envelopeline'）;
>>text（0.5,0.5,'Curvey'）;>>text（1.4,0.1,'Discretedatapoint'）;
>>legend（'Envelpoeline','Envelopeline','Curvey','discretedatapoint'）%加图列
>>x=（0:
pi/100:
2*pi）';>>y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
>>plot（x,y1,'b:
'）;>>axis（[0,2*pi,-2,2]）;>>holdon;>>plot（x,y2,'k'）;
>>gridon;%加网格线>>boxoff;%不加坐标边框
>>holdoff;%关闭图形保持
tex_examp.m%M文件
functiontex_examp
%TEX_EXAMP在文本注释中使用特殊文本
alpha=-0.5;beta=3;A=50;t=0:
0.01:
10;y=A*exp（alpha*t）.*sin（beta*t）;plot（t,y）;%添加特殊文本注释
title（'\fontname{隶书}\fontsize{16}{隶书}\fontname{Impact}{Impact}'）
xlabel（'^{上标}and_{下标}'）
ylabel（'Some\bf粗体\rmandsome\it{斜体}'）
txt={'y={\itAe}^{\alphax}sin（\beta\itt）',...
['\itA\rm','=',num2str（A）],...
['\alpha=',num2str（alpha）],...
['\beta=',num2str（beta）]};
text（2,22,txt）;
>>tex_examp
Answer.m
x=linspace（0,2*pi,60）;
y=sin（x）;z=cos（x）;
t=sin（x）./（cos（x）+eps）;ct=cos（x）./（sin（x）+eps）;
subplot（2,2,1）;
plot（x,y）;title（'sin（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,2,2）;
plot（x,z）;title（'cos（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,2,3）;
plot（x,t）;title（'tangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
subplot（2,2,4）;
plot（x,ct）;title（'cotangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
Question.m
x=linspace（0,2*pi,60）;
y=sin（x）;z=cos（x）;
t=sin（x）./（cos（x）+eps）;ct=cos（x）./（sin（x）+eps）;
subplot（2,2,1）;
stairs（x,y）;title（'sin（x）-1'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,1,2）;
stem（x,y）;title（'sin（x）-2'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,3）;
plot（x,y）;title（'sin（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,4）;
plot（x,y）;title（'cos（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,7）;
plot（x,t）;title（'tangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
subplot（4,4,8）;
plot（x,ct）;title（'cotangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
circle.m
x=0:
0.35:
7;
y=2*exp（-0.4*x）;
subplot（2,2,1）;bar（x,y,'g'）;
title（'bar（x,y,"g"）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,2,2）;fill（x,y,'r'）;
title（'fill（x,y,"r"）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,3,4）;stairs（x,y,'b'）;
title（'stairs（x,y,"b"）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,3,5）;stem（x,y,'k'）;
title（'stem（x,y,"k"）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,3,6）;area（x,y）;
title（'area（x,y）'）;axis（[0,7,0,2]）;
>>theta=0:
0.01:
2*pi;>>rho=sin（3*theta）.*cos（3*theta）;%极坐标绘图
>>polar（theta,rho,'r'）;
>>x=0:
0.1:
10;>>y=12*x.*x;
>>subplot（2,2,1）;plot（x,y）;title（'plot（x,y）'）;gridon;
>>subplot（2,2,2）;semilogx（x,y）;title（'semilogx（x,y）'）;gridon;
>>subplot（2,2,3）;semilogx（x,y）;title（'semilogx（x,y）'）;gridon;
>>subplot（2,2,4）;loglog（x,y）;title（'loglog（x,y）'）;gridon;
Myf.m
functiony=myf（x）
y=cos（tan（pi*x））;
fplot（'myf',[-0.2,1.2],1e-4）
>>subplot（1,2,1）;>>pie（[7,17,23,19,5]）;
>>title（'饼图'）;legend（'优秀','良好','中等','及格','不及格'）;
>>subplot（1,2,2）;>>compass（[3+2i,4.5-i,-1.5+5i]）;title（'相量图'）;
>>t=0:
pi/50:
2*pi;>>x=8*cos（t）;y=4*sqrt
（2）*sin（t）;z=-4*sqrt
（2）*sin（t）;
>>plot3（x,y,z,'p'）;>>title（'Linein3-DSpace'）;text（0,0,0,'origin'）;
>>xlabel（'X'）,ylabel（'Y'）;zlabel（'Z'）;grid;
>>x=5:
29;y=14:
35;>>[x,y]=meshgrid（x,y）;%在[5:
29]*[14,35]区域生成网格坐标
>>z=2*x+5*y;>>k=find（z==126）;>>x（k）',y（k）'
ans=
813182328
ans=
2220181614
>>x=0:
0.1:
2*pi;[x,y]=meshgrid（x）;z=sin（y）.*cos（x）;
>>mesh（x,y,z）;xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;title（'mesh'）;
>>x=0:
0.1:
2*pi;[x,y]=meshgrid（x）;z=sin（y）.*cos（x）;
>>surf（x,y,z）;xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;title（'surf'）;
>>x=0:
0.1:
2*pi;[x,y]=meshgrid（x）;z=sin（y）.*cos（x）;
>>plot3（x,y,z）;xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;title（'plot3'）;grid;
>>[x,y]=meshgrid（-10:
0.5:
10）;>>z=sin（sqrt（x.^2+y.^2））./sqrt（x.^2+y.^2+eps）;
>>subplot（2,2,1）;>>meshc（x,y,z）;>>title（'meshc（x,y,z）'）;
>>subplot（2,2,2）;>>meshz（x,y,z）;>>title（'meshz（x,y,z）'）;
>>subplot（2,2,3）;>>surfc（x,y,z）;>>title（'surfc（x,y,z）'）;
>>subplot（2,2,4）;>>surfl（x,y,z）;>>title（'surfl（x,y,z）'）;
>>t=0:
pi/20:
2*pi;>>[x,y,z]=cylinder（2+sin（t）,30）;>>subplot（1,3,1）;
>>surf（x,y,z）;>>subplot（1,3,2）;>>[x,y,z]=sphere;>>surf（x,y,z）;
>>subplot（1,3,3）;>>[x,y,z]=peaks（30）;>>meshz（x,y,z）;
>>subplot（2,2,1）;>>bar3（magic（5））;>>subplot（2,2,2）;
>>y=3*sin（0:
pi/10:
2*pi）;>>stem3（y）;>>subplot（2,2,3）;
>>pie3（[2347,1827,2043,3025]）;>>subplot（2,2,4）;
>>fill3（rand（3,6）,rand（3,6）,rand（3,6）,'r'）;
>>subplot（1,2,1）;>>[x,y,z]=peaks;>>waterfall（x,y,z）;
>>xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;
>>title（'waterfallofpeaks'）;>>subplot（1,2,2）;
>>contour3（x,y,z,12,'k'）;%其中12代表高度的等级数
>>xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;>>title（'contour3ofpeaks'）;
&：
三维图形精细处理
>>subplot（2,2,1）;mesh（peaks）;>>view（-37.5,30）;
>>title（'azimuth=-37.5,elevation=30'）;>>subplot（2,2,2）;mesh（peaks）;
>>view（0,90）;>>title（'azimuth=0,elevation=90'）;
>>subplot（2,2,3）;mesh（peaks）;>>view（90,0）;
>>title（'azimuth=90,elevation=0'）;>>subplot（2,2,4）;mesh（peaks）;
>>view（-7,-10）;>>title（'azimuth=-7,elevation=-10'）;
>>z=peaks（20）;colormap（copper）;>>subplot（1,3,1）;surf（z）;
>>subplot（1,3,2）;surf（z）;shadingflat;>>subplot（1,3,3）;surf（z）;shadinginterp;
>>x=0:
0.1:
2*pi;[x,y]=meshgrid（x）;z=sin（y）.*cos（x）;
>>surf（x,y,z）;xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;title（'surf'）;
>>x=0:
0.1:
2*pi;[x,y]=meshgrid（x）;z=sin（y）.*cos（x）;
>>[I,J]=find（z>0.2）;>>forii=1:
length（I）z（I（ii）,J（ii））=NaN;
end
>>surf（x,y,z）;
&：
图形的保存和输出
functionh=peakfile
%Thisfunctionwascreatedbysaveas（...,'mfig'）,orprint-dmfile.
%ItloadsanHGobjectsavedinbinaryformatintheFIG-fileofthe
%samename.NOTE:
ifyouwanttoseetheold-styleMcode
%representationofasavedobject,previouslycreatedbyprint-dmfile,
%youcanobtainthisbyusingsaveas（...,'mmat'）.Butbeadvisedthatthe
%M-file/MAT-fileformatdoesnotpreservesomeimportantinformationdue
%tolimitationsinthatformat,includingApplicationDatastoredusing
%setappdata.Also,referencestohandlesstoredinUserDataorApplication-
%DatawillnolongerbevalidifsavedintheM-file/MAT-fileformat.
%ApplicationDataandstoredhandles（excludingintegerfigurehandles）
%arebothcorrectlysavedinFIG-files.
%
%loadthesavedobject
[path,name]=fileparts（which（mfilename））;
figname=fullfile（path,[name'.fig']）;
if（exist（figname,'file'））,open（figname）,elseopen（[name'.fig']）,end
ifnargout>0,h=gcf;end
>>surf（peaks（30））>>saveas（gcf,'peakfile','m'）
>>peakfile>>open（'peakfile.fig'）
习题：
>>x=0:
1:
100;
>>y=x.*x.*x+x+1;
>>plot（x,y）
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