matlab绘图注释命令

转matlab绘图注释命令

编程，绘图，设置坐标轴，做出自己的坐标轴

1. axis([xmin xmax ymin ymax])

设置当前图形的坐标范围，分别为x轴的最小、最大值，y轴的最小最大值

2. V=axis

返回包含当前坐标范围的一个行向量

3. axis auto

将坐标轴刻度恢复为自动的默认设置

4. axis manual

冻结坐标轴刻度，此时如果hold被设定为on，那么后边的图形将使用与前面相同的坐标轴刻度范围

5. axis tight

将坐标范围设定为被绘制的数据范围

6. axis fill

这是坐标范围和屏幕的高宽比， 使得坐标轴可以包含整个绘制的区域。该选项只有在PlotBoxaApectRatio或DataAspectRatioMode被设置为 ‘manual’模式才有效

7. axis ij

将坐标轴设置为矩阵模式。此时水平坐标轴从左到有取值，垂直坐标从上到下

8. axis xy

将坐标设置为笛卡尔模式。此时水平坐标从左到右取值，垂直坐标从下到上取值

9. axis equal

设置屏幕高宽比，使得每个坐 标轴的具有均匀的刻度间隔

10. axis square

将坐标轴设置为正方形

11. axis normal

将当前的坐标轴框恢复为全尺寸，并将单位刻度的所有限制 取消

12. axis vis3d

冻结屏幕高宽比，使得一个三维对象的旋转不会改变坐标轴的刻度显示

13. axis off

关闭所有的坐标轴标签、刻度、背景

14. axis on

打开所有的坐标轴标签、刻度、背景

本章主要内容：

4.1 二维图形

4.2 三维图形

4.3 图形处理的基本技术

4.4 图形处理的高级技术

4.5 图形窗口

4.1 二维图形

二维图形的绘制是MATLAB图形处理的基础，在数值计算的过程中，用户可通过MATLAB函数将计算结果图形化，以实现对结果数据的深层次理解。

4.1.1 基本绘图指令

绘制函数——plot函数

函数能够将向量或者矩阵中的数据绘制在图形窗体中，并且可以指定不同的线型和色彩

基本格式

绘制一条曲线

plot(xdata,ydata,’color_linestyle_marker’)

绘制多条曲线

plot(xdata1,ydata1,’clm1’,xdata2,ydata2,’clm2’,„„)

设置曲线线型、颜色以及标识的控制符

Plot绘图相关命令

4.1.2 二维特殊函数图

4.2 三维图形

4.2.1 基本绘图命令

plot3、网图函数、

着色图

3

2.网图函数

特殊的三维图形函数

4.3 图形处理的基本技术

图形控制、图形标注、图形保持、子图的绘制

4.3.1图形控制

1.坐标轴控制axis

2.坐标轴缩放zoom

Zoom的控制符：当zoom处于on时，可通过鼠标进行图形缩放

3. 图形的标注

(1) 坐标轴标注：title为图形添加标题、xlablel,ylabel为坐标轴添加标注

标注时指数或分母应放在大括号内{}

(2)文本标注

Text(x,y,’标注文本及控制字符串’)

(3)交互文本标注gtext:用户可通过鼠标来选择文本输入点

(4)图例标注legend

4.图形保持与子图

(1)图形保持

Hold on 启动图形保持

Hold off 关闭图形保持

Hold 切换

(2)子图

Subplot(m,n,p)分割图形窗口成m*n个子绘图区，并从左至右编号

注：对一个子图进行图形设置不影响其它子图

4.4 图形处理的高级技术

1. 颜色映像：默认状态为64*3的颜色矩阵，每个颜色映像均描述了64种颜色的RGB属性。

2.调用颜色映像函数为colormap ,其输入变量为一3 列矩阵。如colormap(pink(8))

3. 调用所定义的颜色

定义颜色后，用户可调用所定义的颜色映像为图形服务：

(1)pcolor(C)：以当前颜色映像为矩阵C进行“着色”，即根据矩阵元素的大小在当前颜色映像中进行插值着色。

shading’控制字符串’，与pcolor相结合使用，其作用是以不同方式为图形元素着色。控制字符串有以下3种：

Faceted以平面为着色单位

Interp以插值形式为图形的像点着色

Flat以平滑形式

(2) rgbplot: 将矩阵的三列值分别以红、绿、蓝绘出。

如rgbplot(hot(80))

(3) colorbar: 在当前的图形窗口中显示颜色标尺，用来反映当前便用的颜色映像。

(4) brighten: 调整颜色映像的色彩强弱

(5)caxis:控制图形中颜色显示的范围及色彩与数值的对应关系

(6) colordef: 对背景颜色进行操作

4. 视角与光照

(1)视角控制：view, viewmtx, rotate3D

View(az,el): az为方位角，即从y轴负方向开始以逆时针旋转的角度；el为仰角，即朝向z轴旋转的角度。

Viewmtx：给出指定视角的正交转换矩阵

rotate3D：触发图形窗口的rotate3D选项，用鼠标来控制视角变化

(2)光照控制

(3) surfl(x,y,z,s,k): 三维光照图形，对surf增加了对光源位置及图形表面光特性的设置。

5. 图像处理

(1)imread: Matlab环境下调用外部图形的函数，通过它可以把其他图形转换成Matlab可识别的类型。

(2)imwrite: 将图像矩阵写入外部文件

(3)imfinfo: 显示图像信息

(4)image:在图形窗口中显示外部图像文件:

Matlab图像形式：

索引图：存储时需要一个图像数据矩阵（下标对应图像像素点下标，元素值为颜色位置）和一个颜色映像矩阵；

灰度图像：只需一个图像数据矩阵（下标对应像素点下标，元素值为当前颜色映像的插值因子。

真彩图像：只需一个三维数据数组，每一面的元素下标对应像素点的下标，值为一个基色，三个面构成其真色。

4.5 图形编辑器

MATLAB的图形窗体进入编辑模式后，可以向其中的对象添加文本、箭头、直线等，还可以利用编辑工具完成图形对象的编辑工作

进入图形编辑模式的方法

执行图形窗体中“Tool”菜单下的“Edit Plot”命令

单击图形窗体工具栏中选择对象按钮

执行“Edit”菜单下的菜单命令或者“Insert”菜单下的菜单命令

在MATLAB命令行窗口中，键入“plotedit”指令

回到正常的显示模式

完成工作后，单击 按钮

图形编辑模式下的主要工作

设置各种图形对象的属性

图形编辑器（续）

例6-8 利用图形编辑模式编辑轴对象属性

1、进入图形编辑模式

2、用鼠标单击轴

控制绘图区域（续）

3、打开轴对象的属性编辑器

执行“Edit”菜单下的“”命令

执行鼠标右键快捷菜单下的“”命令

在MATLAB命令行窗口中键入指令，在弹出的图形属性对话框中选择轴对象

格式化文本标注（续）

例：% 使用不同的文本标注属性

% 准备数据并绘制曲线

x=0:.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)

grid on;hold on

plot(x,exp(-x),'r:*');

% 添加标注

title('2-D Plots','FontName','Arial','FontSize',16)

% 使用中文字体

xlabel('时间','FontName','隶书','FontSize',16)

% 加粗文本

ylabel('Sin(t)','FontWeight','Bold')

% 修改字号

text(pi/3,sin(pi/3),'<--Sin(pi/3)','FontSize',12)

legend('Sine Wave','Decaying Exponential')

hold off

特殊字符标注

利用LaTeX字符集和MATLAB文本注释的定义，可以在MATLAB的图形文本标注中使用希腊字符、数学符号或者上标和下标字体等

进行上标文本的注释需要使用“^”字符，进行下标文本的注释需要使用“_”字符

^{supeerstring}——进行上标文本的注释

_{substring}——进行下标文本的注释

使用特殊字符标注时，要用“”符号

bf：加粗字体

it：斜字体

sl：斜字体

rm：正常字体

fontname{fontname}：定义使用特殊的字体名称

fontsize{fontsize}：定义使用特殊的字体大小

特殊字符标注（续）

例6-10 使用特殊文本标注

001 function latex_examp

002 % LATEX_EXAMP在文本注释中使用特殊文本

003 alpha=-0.5;

004 beta=3;

005 A=50;

006 t=0:.1:10;

007 y=A*exp(alpha*t).*sin(beta*t);

008 % 绘制曲线

009 plot(t,y);

特殊字符标注（续）

010 % 添加特殊文本注释

011 title(‘fontname{隶书}fontsize{16}{隶书}

fontname{Impact}{Impact}')

012 xlabel('^{上标}and_{下标}')

013 ylabel('Somebf粗体rm and someit{斜体}')

014 txt={'y={itAe}^{alphax}sin(betaitt)',

['itArm','=',num2str(A)],

['alpha=',num2str(alpha)],

['beta=',num2str(beta)]};

015 text(2,22,txt);

4.6 图形修饰

图形颜色的修饰

图形效果的修饰

一、图形颜色的修饰

colormap(MAP) —— 色图设定函数，MAP为m×3维色图矩阵

图形颜色可根据需要任意生成，也可用MATLAB配备的色图函数

shading faceted — 网格修饰，缺省方式

shading flat —— 去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色

shading interp —— 颜色整体改变，根据小方块四角的值差补过度点的值确定颜色

图形颜色的修饰（续）

例：

>> z=peaks(30);

>> surf(z)

图形颜色的修饰（续）

1、shading flat —— 去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色

>> shading flat

图形颜色的修饰（续）

2、 shading interp —— 颜色整体改变，根据小方块四角的值差补过度点的值确定颜色

>> shading interp

图形颜色的修饰（续）

3、 shading faceted — 网格修饰，缺省方式

>> shading faceted

二、图形效果的修饰

透视与消隐—— 用于网线图

裁剪修饰 ——用于网线图、曲面图

视角修饰 —— 观察不同角度的三维视图

其它修饰：

a. 水线修饰

b. 等高线修饰

1、透视与消隐

透视与消隐—— 用于网线图

使用函数hidden on和hidden off

函数hidden on——消隐（默认）

函数hidden off——透视

透视与消隐（续）

例

>> p = peaks(30);

>> mesh(p)

透视与消隐（续）

>> hidden off

（透视）

透视与消隐（续）

>> hidden on

（消隐）

2、裁剪修饰

裁剪修饰 ——用于网线图、曲面图

裁剪就是将网线图或曲面图切掉一部分，以显示不同的效果

用NaN或nan（Not a Number，即“非数值”）来取代矩阵某一部分的值

裁剪修饰（续）

例：>> p=peaks;

>> p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30);

>> surf(p)

裁剪修饰（续）

例：>> p=peaks;

>> p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30);

>> mesh(p)

3、视角修饰

视角修饰 —— 观察不同角度的三维视图

视角修饰 ——用于网线图、曲面图

视角修饰

使用函数view（az,el）进行视角修饰

az ----方位角；el ---- 俯视角

省缺值为：az=-37.5; el=30

视角修饰（续）

例：

>> z=peaks(40);

>> subplot(2,2,1);mesh(z);

>> subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60);

>> subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0);

>> subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10)

视角修饰（续）

视角修饰（续）

例：

>> z=peaks(40);

>> subplot(2,2,1);surf(z);

>> subplot(2,2,2);surf(z);view(-15,60);

>> subplot(2,2,3);surf(z);view(-90,0);

>> subplot(2,2,4);surf(z);view(-7,-10)

视角修饰（续）

4、其他修饰

其它修饰：

（1）水线修饰

（2）等高线修饰

（1）水线修饰

使用waterfall命令可在X方向或Y方向产生水流效果

对于网线图和曲面图，水线修饰效果一样

水线修饰（续）

例：

>> z=peaks(40);

>>mesh(z)

>> waterfall(z)

或

>> z=peaks(40);

>> surf(z)

>> waterfall(z)

（2）等高线修饰

meshc函数用来绘制具有等高线性质的mesh网线

surfc函数绘制具有等高线性质的surf曲面

综合例子

例6-15：绘制复杂的三维曲面

第一步：准备数据

>> z=peaks(20);

第二步：选择图形窗体

>> figure(1);clf

基本三维绘图（续）

第三步：调用3D绘图函数

>> h=surf(z)

h =

101.0073

基本三维绘图（续）

第四步：设置调色板和投影算法

>> colormap hot

（hot：以黑、红、黄、白

四种色彩为过渡色的色调）

基本三维绘图（续）

第四步：设置调色板和投影算法（续）

>> shading interp

基本三维绘图（续）

第四步：设置调色板和投影算法（续）

>> set(h,'EdgeColor','k')

基本三维绘图（续）

第五步：增加光照

>> light('Position',[-2,2,20])

基本三维绘图（续）

第五步：增加光照（续）

>> lighting phong

基本三维绘图（续）

第六步：设置材质

>> material([0.4,0.6,0.5,30])

>> set(h,'FaceColor',[0 0.7 0.7],'BackFaceLighting','lit')

基本三维绘图（续）

第七步：设置视点

>> view([30,25])

基本三维绘图（续）

第七步：设置视点（续）

>> set(gca,'CameraViewAngleMode','Manual')

基本三维绘图（续）

第八步：设置轴属性

>> axis([0 20 0 20 -8 8])

基本三维绘图（续）

第八步：设置轴属性（续）

>> set(gca,'ZTickLabel','Negative||Positive')

基本三维绘图（续）

第九步：设置透视比

>> set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[2.5 2.5 1])

基本三维绘图（续）

第十步：添加文本注释

>> xlabel('X Axis');ylabel('Y Axis');zlabel('Function Value');

>> title('Peaks')

4.7 保存和输出图形

MATLAB提供了将图形窗体中的内容输出到图形文件，或者将图形打印出来的功能

本节内容

保存和打开图形文件

导出文件

拷贝图形文件

4.7.1 保存和打开图形文件

MATLAB提供了一种类似于MAT格式的文件用来保存MATLAB的图形文件，这种文件的扩展名为*.fig

扩展名为.fig的图形格式的文件只能在MATLAB中使用

保存和打开图形文件（续）

保存和打开图形文件的方法

第一种方法

保存：在图形窗体中选择“File”菜单下的“Save”命令，或直

接单击工具栏上的保存按钮，在弹出的对话框中选择

保存类型为.fig，输入文件名，然后单击“保存”按钮

打开：（1）通过菜单命令或工具栏的按钮可以完成操作

（2）在MATLAB的Current Directory窗口中双击文件名

保存和打开图形文件（续）

第二种方法：MATLAB为保存和打开图形提供了相应的命令

保存：使用saveas函数

saveas(h,’’);

saveas(h,’filename’,’format’);

h——图形的句柄

filename——保存的文件名

ext——文件保存的格式

format——直接说明文件的保存格式，

图形文件的扩展名

m

mfig

打开：使用open函数。Open函数根据文件的扩展名不同而调用相应的辅助函数文件

Open(‘’)

保存和打开图形文件（续）

例6-18

>> surf(peaks(30))

保存和打开图形文件（续）

将图形文件保存为M文件和fig文件

>> saveas(gcf,'peakfile','M')

保存和打开图形文件（续）

调用M文件重新显示窗体

>> peakfile

使用open指令打开文件

>> open('')

4.7.2 导出文件

MATLAB的图形窗口还可以将图形文件保存成其他的特殊图形格式文件

MATLAB支持的图形文件格式

导出文件（续）

将图形文件保存成其他的特殊图形格式文件的方法

第一种：执行图形窗体“File”菜单下的“Export”命令，然后在

对话框中选择需要导出的图形文件格式，给出文件

名，单击“保存”按钮

导出文件（续）

第二种：使用saveas函数

saveas(h,’’);

saveas(h,’filename’,’format’);

例：将图形文件保存为tiff格式的文件

saveas(h,’’);

saveas(h,’filename’,’tif’);

>> z=peaks(30);

>> surf(z)

>> saveas(gcf,'f','tif')

或

>> saveas(gcf,'')

第三种：使用print函数

点加粗

x=1:6;

y=sqrt(x);

plot(x,y,'.','markersize',50)

给点上色（如果要让不同 的点有不同的颜色）

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