簡要

上一篇已經對圖形的屬性有過介紹，在此基礎上來進行二維以及后續(xù)三維圖形的操作（注：沒接觸過其他維度的操作，就不折騰相關的內容了），將會更容易理解這些屬性的用法，當然，全部的屬性使用都來一遍，感覺就不太實際了，大可不必~

簡單說下本篇會涉及的內容，常見的plot使用肯定是要有的，然后就是對圖形做一些操作，顯得更靈活一點，畢竟軟件這么強大，不能只局限于畫簡簡單單的圖形，此外還有就是一些比較特殊的二維圖，比如直方圖，柱狀圖之類的，具體還有啥，慢慢往下看~

~Show?Time~

繪制基礎

這一段的內容，本來是上一篇想寫進去的，不過感覺前后有點不協(xié)調，就留到本篇來寫了，主要作用就是理解圖形的形成機制，和上篇的屬性啥的關聯(lián)不是太大。

要知道，MATLAB是沒法真正繪制連續(xù)圖形的，都是通過”打點“的方式進行繪制，因此要有個離散的概念，比如離散函數y=f(x)，然后x的標量數組[x1,x2,x3,...,xn]則對應著y的值[y1,y2,y3,...,yn]，然后這兩個數組在直角坐標系中以點序列的形式表示，于是就形成了離散的圖形，而連續(xù)圖形的表示則是把離散區(qū)間進行細化，逼近連續(xù)的形式，在視覺上呈現連續(xù)的效果，畫圖的時候，每兩個離散點用線進行連接，則可表示出該函數的連續(xù)特性，所以在進行操作圖形的時候，要記住點與點之間是對應的，假如x或y缺了點，另一部分就相當于越界了，然后無法對應即繪制失敗。

看接下來的兩個示例，就可以清楚MATLAB中的連續(xù)和離散了

%示例1 離散 x=0:12;%自變量 y=sin(x);%x的對應點 plot(x,y,'r*','markersize',20)%對點進行標記 grid on%開啟網格顯示

示例1運行結果

%示例2 連續(xù) x=0:0.01:12 y=sin(x);%x的對應點 plot(x,y,'r*','markersize',20)%對點進行標記 grid on%開啟網格顯示

示例2運行結果

再補充下完整繪圖的幾個步驟，大致如下：

1）準備數據，二維圖形就是準備橫坐標和縱坐標的數據，三維圖形則需要準備矩形參變量和Z軸數據

2）指定圖形窗口和子圖位置，可以使用figure命令指定圖形窗口，默認是打開Figure1，subplot就可以指定子圖的位置，如果像上述那樣直接進行了plot，則是默認使用Figure1的窗口

3）繪圖，根據數據繪制曲線或曲面圖，可對繪制方式進行設置，如：色彩、線型、數據點標記等

4）注釋，可以設置坐標軸的坐標范圍、刻度等，還能對圖形進行注釋，如：圖名、圖例、文字說明等

5）保存圖片，可以將繪制的圖形保存為.fig后綴的文件，也可轉換為其他格式的圖形文件

以上幾個步驟是相對詳細的繪圖步驟，一般情況下，只進行了步驟1~3，其余的都是使用的默認設置。

plot

plot是最基本的一個二維圖形繪制的函數，輸入plot(a,b)就可以畫出一個分別以a、b為x軸和y軸的圖形，基本的調用格式有以下的幾種，即：

plot(x)plot(x,y)plot(x1,y1,x2,y2,..)

plot(x)中的x可以是向量、實數矩陣或者復數矩陣，若x為實向量，則以x的值為縱坐標，各值對應的下標則為橫坐標，最后以直線連接各點；若x是復數向量，則實部為橫坐標，虛部為縱坐標，然后各點以直線進行順序連接；若x是個實數矩陣，則按列繪制每列元素值相對其下標的連線圖，且同時繪制多條，條數即矩陣列數；若x是個復數矩陣，則分別以x實部矩陣和虛部矩陣的對應元素為橫縱坐標繪制多條連線圖。

plot(x,y)就要直觀一些了，x和y是同維度的向量，以x、y分別為橫縱坐標，將相對應的元素值進行連線；若x是個向量，而y是個與x等維度的矩陣，那么繪制出多條曲線，線條數即y矩陣的另一個維數（非與x的相同維數），如果x和y都是矩陣，且等維度，則以x、y對應列元素為橫縱坐標進行繪制，曲線條數為矩陣行數。

plot(x1,y1,x2,y2,...)就跟plot(x,y)相同了，只是多了元素對，且不同元素對之間不存在約束關系，相對比較獨立，只是在同一個figure里進行顯示。

接下來用plot進行一些使用操作：

%1 繪制多條曲線 clear all close all clc x=0:0.05:5;%x坐標 y1=0.1*x-0.5;%y1坐標 y2=sin(x.^2);%y2坐標 figure plot(x,y1,x,y2)

結果

%2 變量為矩陣時的圖例

clear all close all clc x=0:pi/180:2*pi; y1=sin(x); y2=sin(2*x); y3=sin(3*x); X=[x;x;x]'; Y=[y1;y2;y3]'; plot(X,Y,x,cos(x))

結果

%3 含y坐標變量的鋸齒波 y=[1 0 1 0 1 0]; plot(y)

結果

%4 正弦波 x=0:0.01:10; y=sin(x); plot(x,y)

結果

%5 繪制雙矩陣 x=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; y=[3 2 1;6 5 4;9 8 7]; plot(x,y)

結果

文字標注

一般情況下，我們都會給繪制的圖形添加文字標注，主要的標注方式有以下幾種，其中所述的屬性名和屬性值就是上篇的繪圖基礎所涉及的。

(1) 添加圖形標題

使用title命令，使用格式有兩種，即：

title('string')%在坐標系頂部添加一個文本串即string作為該圖形標題 title('text','屬性名','屬性值','...')%設置標題名的屬性，可以是字體大小、字體名以及字體的粗細等

(2)添加坐標軸標注

使用xlabel、ylabel、zlabel，分別對應x、y、z三個軸，使用方法相同，以xlabel為例表述

xlabel('text')%給當前坐標系中的x軸添加文本標注，即此處的“text” xlabel('text','屬性名','屬性值','...')%設置坐標軸標注文本的屬性，可以是字體大小、字體名以及字體的粗細等

(3)圖例

使用legend函數進行設置

legend(str1,str2,str3,...)%在當前圖中添加多個圖例 legend off %關閉當前坐標圖上的圖例

(4)文本注釋

使用text函數在二維和三維圖形的指定位置進行文本注釋，gtext函數可設置文本注釋可拖動，即通過鼠標移動，單擊后來確定標注的位置。

text(x,y,'string');%在二維圖的(x,y)的位置標注'string' text(x,y,z,'string');%在三維圖的(x,y,z)的位置標注'string' gtext('string')%使用鼠標移動從而確定‘string’的標注位置

示例

程序

x=0:pi/50:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); figure(1);plot(x,y1,'k-*',x,y2,'b-o');%創(chuàng)建圖形窗口，并對顯示圖形 grid on;%打開柵格 legend('sin(\alpha)','cos(\alpha)');%添加2個圖例 text(pi,0,'\leftarrow sin(\alpha)');%(pi,0)的位置添加文本注釋 gtext('cos(\alpha)\rightarrow');%cos曲線的文本注釋，由使用者通過鼠標移動，單擊后確定放置位置 title('sin(\alpha) & cos(\alpha)');%添加標題 xlabel('\alpha');%添加x軸標注 ylabel('value')%添加y軸標注

結果

線型、點型和顏色

這三個詞對應的就是使用plot函數進行繪制圖形時，對圖形的控制，你想要怎樣線型或者點型的圖，顏色又想要怎樣的，這些都很適用，為了方便理解和使用，將這些標識符以表格形式進行展示：

顏色標識符	符號標識符	線型標識符
r	紅	.	點	-	實線
g	綠	o	圓圈	:	點線
b	藍	x	x號	-.	點劃線
c	青	+	+號	--	虛線
m	品紅	*	星號
y	黃	s	平方號
k	黑	d	鉆石
		v	三角符號（向下）
		^	三角符號（向上）
		<< spa>	三角符號（向左）
		>	三角符號（向右）
		p	五角星
		h	六角星

之前用plot的時候也已經用過很多次了，這邊再簡單用幾個標識展示下

x=0:0.1:10; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,'d-',x,y2,'hc--')

結果

坐標軸設置

在繪圖的時候，如果沒有對坐標軸進行設置，MATLAB將使用默認模式，即直角坐標系，并自動標記刻度，如果有特定的需要，則可以對坐標軸進行設置，可以設置坐標比例、坐標邊界范圍以及坐標軸的形式。

坐標軸的控制指令是axis以及axis+控制指令，下方列出一些常用命令及其含義；

命令	含義
axis([xmin,xmax,ymin,ymax])	設定坐標范圍，需滿足xmin
axis auto	使用默認設置
axis manual	使當前坐標范圍不變，之后的圖形都在當前坐標范圍顯示
axis fill	在manual方式下起作用，使坐標充滿整個繪圖區(qū)域
axis vis3d	保持高寬不變，三維旋轉時，避免圖形的大小變化
axis ij	矩陣式坐標，原點在左上方
axis xy	普通直角坐標系，原點在左下方
axis equal	橫、縱坐標采用等長刻度
axis on	使用軸背景
axis off	取消軸背景
axis tight	把數據范圍直接設置為坐標范圍
axis square	使得坐標系為方形
axis normal	默認矩形坐標系
axis image	橫縱軸采用等長的刻度，且坐標框緊貼數據范圍

示例

%1 使用默認設置的坐標軸 z=0:0.1:2*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot(x,y); axis auto

結果1

%2 使用坐標軸為方形 z=0:0.1:2*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot(x,y); axis square

結果2

%3 設定坐標軸范圍 z=0:0.1:2*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot(x,y); axis([-2 2 -2 2])

結果3

%4 設定坐標軸范圍且關閉背景 z=0:0.1:2*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot(x,y); axis([-2 2 -2 2]); axis off

結果4

圖形疊加繪制

在很多時候，我們會在一張已有曲線的圖形上再繪制一條或多條曲線，從而對各種曲線的關系進行對比分析等，因此在MATLAB中提供了hold命令實現該種功能；

hold on%使得當前軸以及圖形保持而不被刷新掉，然后在此圖中繪制新圖 hold off%使得當前軸以及圖形具備刷新的性質，即新圖替換舊圖 hold %直接相當于on和off的雙向切換

示例

%繪制離散信號通過零階保持器后的波形 t=2*pi*(0:20)/20; y=cos(t).*exp(-0.4*t); stem(t,y,'g'); hold on; stairs(t,y,'r'); hold off;

結果

子圖繪制

子圖很常見，就是在一個窗口里布置多個獨立的圖形，使用subplot函數

subplot(m,n,k)%圖形窗口中將有(m x n)幅子圖，k是當前子圖的編號，編號從左到右，從上到下增加 subplot('position',[left bottom width height])%在指定位置開辟一定寬高的子圖，并設為當前圖，其中[left bottom width height]為設置值，取值范圍[0~1]，左下角為（0，0）坐標位置

注：由于子圖是獨立的，因此所有的繪圖指令都可以在子圖中使用；若使用subplot后，想要重新在整個窗口繪圖，則可使用“clf”命令清除已繪圖形再進行繪制，當然直接用close，然后重新創(chuàng)建也可。

示例

%例1 t=(pi*(0:1000)/1000)'; y11=sin(t); y22=sin(5*t); y12=y11.*y22; y21=cos(t); subplot(221);plot(t,y11);axis([0,pi,-1,1]); subplot(222);plot(t,y12);axis([0,pi,-1,1]); subplot(223);plot(t,y21);axis([0,pi,-1,1]); subplot(224);plot(t,y22);axis([0,pi,-1,1]);

結果1

%例2 t=(pi*(0:1000)/1000)'; y11=sin(t); y22=sin(5*t); y12=y11.*y22; y21=cos(t); subplot('position',[0.1 0.5 0.35 0.35]);plot(t,y11);axis([0,pi,-1,1]); subplot('position',[0.5 0.5 0.35 0.35]);plot(t,y12);axis([0,pi,-1,1]); subplot('position',[0.1 0.1 0.35 0.35]);plot(t,y21);axis([0,pi,-1,1]); subplot('position',[0.5 0.1 0.35 0.35]);plot(t,y22);axis([0,pi,-1,1]);

結果2

未完待續(xù)