MATLAB的图视化功能(一)
1. MATLAB的图视化概论
数据图视化能使人们用视觉器官直接感受到数据的许多内在本质 。因此,数据可视化是人们研究科学、认识世界所不可缺少的手段。MATLAB不仅数值计算方面是一个优秀的科技应用软件, 在数据可视化方面也具有上佳表现。
MATLAB具有二维、三维乃至四维的图形表现能力。可以从线型、边界面、色彩、渲染、光线、视角等方面把数据的特征表现出来。
MAT LAB的图视化功能是建立在一组“图形对象”的基础之上的。“图形对象”的核心是图形的句柄(Granhics Handle)操作。
MATLAB的有两个层次的绘图指令:
(1) 底层(Low-leve)绘图指令:是直接对句柄进行操作。
底层绘图指令控制和表现数据图形的能力比高层绘图指令强。特点是灵活多变,较难掌握。
(2) 高层(High-level)绘图指令:建立在底层指令上的绘图指令。
最常用的是高层绘图指令。高层绘图指令简单明了容易掌握,本章介绍高层绘图指令。本章内容按“前易后难”的原则安排。
最常用的二个绘图指令是: plot ;mesh
2. 二维图形
(1) plot函数
以下例子用来体会plot 的基本的绘图原理。
例:绘向量得折线图:
x=[2.3,4.3,3,4,4.9,1.5,2.8,4.6,5.5];
plot(x)
plot(x,'ro')
注1:plot 绘图的基本素材是二维点组(xi,yi)(1=1,2,….n)。
二维点组(xi,yi)(1=1,2,….n)的定义形式:
*1) x=[2.3,4.3,3,4,4.9,1.5,2.8,4.6,5.5];
*2) y=0:0.1:5
这种定义方法,默认横坐标是自然数(1,2,3,4…..)
*3) t=0:pi/100:2*pi
x=sin(t)
*4) x=[1.5,2.3,2.8,3,4,4.3,4.6,4.9,5.5];
y=x.^2
这种定义方法,要注意自变量保持升序。自变量与应变量的体积的一致。
注2:plot 绘图的基本原理是依(xi,yi)(1=1,2,….n)排列顺序用直线连接。曲线光滑与否与点数相关。
t=0:pi/3:2*pi;
x=sin(t);
plot(t,x,'r-')
t=0:pi/5:2*pi;
x=sin(t);
plot(t,x,'b-')
(1) 坐标系定制
用于对坐标轴进行管理与控制,如刻度,外观,文字说明等
*1)坐标轴定制指令(axis)
'axis'用于对坐标轴刻度进行管理与控制。指令形式与作用说明如下:
AXIS([XMIN XMAX YMIN YMAX]) 设置 x- and y-axes刻度。
AXIS([XMIN XMAX YMIN YMAX ZMIN ZMAX]) 设置 x- and y-axes和 z-axes刻度。
V = AXIS 返回当前图形行向量的刻度设置[XMIN XMAX YMIN YMAX]或([XMIN XMAX YMIN YMAX ZMIN ZMAX])。
AXIS AUTO 返回刻度设置的系统默认值
AXIS TIGHT 依数据设置刻度
AXIS IJ 设置坐标轴的原点在左上角
AXIS XY 设置坐标轴的原点在左下角
AXIS EQUAL 设置坐标轴的比例因子相等。
AXIS IMAGE
AXIS SQUARE
AXIS
AXIS VIS3D
AXIS OFF
AXIS ON
例:
XMAX=10;
YMIN=10;
YMAX=100;
AXIS([XMIN XMAX YMIN YMAX])
plot([1,50,3,60,5,20,3])
*2)其它坐标系:polar
例1:polar(THETA,
t=0:0.1:2*pi;
r=t;
polar(t,r)
例2:对数-对数
t=0:0.1:2*pi;
r=t;
semilogx(t,r)
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