整理二维图绘制Matlabplot.docx

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整理二维图绘制Matlabplot

5.1一般画函数或方程式之图形，都是先标上几个图形上的点，进而再将点连接即为函数图形，其点愈多图形越平滑。

MATLAB在简易2维画图（plot），也是相同做法，必须先点出x和y坐标（离散数据），再将这些点连接，语法如下：

若取图形上n个点

，则x=（x1,x2,…,xn）,y=（y1,y2,…,yn）

plot（x,y）%x为图形上之x坐标向量，y为其对应的y坐标向量

Review：

快速产生一维A数组数据方法有二

1）利用V=[a:

b:

c]即以a起始，间格为b，至c结束。

（若后面间格位坐落在c，则不包含）。

<方便做等间格数据点>

2）X=linspace（a,b,n）%a代表起始点，b代表终点，n代表所取点的个数。

<方便做固定数据数>

例1：

绘y=sin（x）图，x=0~2π，依序分别取5，10，100个资料点个别画出。

>>x5=linspace（0,2*pi,5）;%在0到2π间，等分取5个点

>>y5=sin（x5）;%计算x的正弦函数值

>>plot（x5,y5）;%进行二维平面描点作图

>>figure;%开新画图窗口

>>x10=linspace（0,2*pi,10）;%在0到2π间，等分取10个点

>>y10=sin（x10）;%计算x的正弦函数值

>>plot（x10,y10）;

>>figure;%开新画图窗口

>>x100=linspace（0,2*pi,100）;%在0到2π间，等分取100个点

>>y1000=sin（x10）;%计算x的正弦函数值

>>plot（x100,y100）;

>>plot（x,sin（x）,x,cos（x））%进行多条曲线作图，输入依序为各曲线的x，

%y值

提示：

>>figure%开另一窗口绘图

5.2快速方程式画图（fplot，ezplot）

5.2.1fplot：

单纯画方程式图形，图形上之（x,y）坐标值会自动取，但必须输入x坐标的范围，其指令如下：

fplot（‘函式’,[xmin,xmax,ymin,ymax]）%绘出函式图形，x轴的范围取xmin到%xmax，y轴的范围取ymin到ymax

例1：

绘出

图形

>>fplot（'x-cos（x^3）-sin（2*x^2）',[-3,3]）%绘出

图形

5.2.2ezplot：

类似fplot，可以绘出y=f（x）显函数，也可绘出f（x，y）=0隐函数以及参数式。

指令如下：

ezplot（‘函式’）

ezplot（‘函式’,[xmin,xmax,ymin,ymax]）%绘出函式图形，x轴的范围取xmin

%到xmax

ezplot（‘x参数式’,’y参数式’,[tmin,tmax]）%绘出参数式图形，t范围取tmin

%到tmax

例1：

利用ezplot绘出f（x）=x2

>>ezplot（'x^2'）

提示：

→在’’内不需要写成先前x.^2元素对元素的形式，方程式直接像打计算器操作一样。

例2：

利用ezplot绘出f（x,y）=x2-y=0

>>ezplot（'x^2-y',[-66-28]）%绘出

，若不设x或y范围，则为预%设的

例3：

利用ezplot绘出参数式

，

，t取0~

范围的图形。

>>ezplot（'cos（2*t）','sin（6*t）',[0,pi]）%绘

，

，t取0~

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随堂考：

Q1.绘出f（x）=

，x范围为-10~10，并且标明x坐标、y坐标、网格。

Q2.绘出

，x范围为-10~10，并且标明x坐标、y坐标、

网格。

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5.3绘图控制指令

基本二维绘图指令

指令

说明

plot

X轴和Y轴均为线性刻度

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

例1：

绘

，其中数据点在1~10之间，y坐标为对数刻度。

>>x=linspace（1,10）;

>>y=exp（x）;

>>semilogy（x,y）;%使y轴为对数刻度，并作图，y值为

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随堂考：

Q1.绘出y=cos（x），利用linspace做出数据点x在-6~6，共50点。

Q2.承Q1.同上做法一起绘出y=cos（x）与y=e-x在同画图区。

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5.4图形控制：

plot指令除了接受x及y坐标外，还可接受一个字符串输入，用以控制曲线的颜色、格式及线标，其使用语法如下：

plot（x,y,'CLM'）

其中C代表曲线的颜色（Colors），L代表曲线的格式（LineStyles），

M代表曲线所用的线标（Markers）。

’颜格标’

例1：

绘y=sin（x），其中资料点x在0~4π间，间格为0.5，并且取线为黑色虚线，数据点用x标明。

>>x=0:

0.5:

4*pi;%x向量的起始与结束元素为0及4π，0.5

%为各元素相差值

>>y=sin（x）;

>>plot（x,y,'k:

x'）%其中「k」代表黑色，「：

」代表点线，而

%「x」则指定菱形为曲线的线标

5.5建立子图形（subplot）：

若要在同一个窗口画出多个子图形即用subplot（m,n,a）和plot，表示将窗口划分为mxn个区域，plot（x,y）即画所给图形在第a个区域。

例1：

一窗口多张图，利用subplot依序绘出

。

四个函式。

>>x=0:

0.1:

4*pi;

>>subplot（2,2,1）;plot（x,sin（x））;%一个窗口分割成4个图形，此为左上角图形

>>subplot（2,2,2）;plot（x,sin（2*x））;%此为右上角图形

>>subplot（2,2,3）;plot（x,sin（4*x））;%为左下角图形

>>subplot（2,2,4）;plot（x,sin（8*x））;%此为右下角图形

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随堂考：

Q1.利用subplot依序绘出y=sin（x），y=cos（x），y=sin（x）-cos（x），y=cos（x）-sin（x），其中所有图的x点坐标皆为-3π~3π（间格为0.1）。

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5.6加入说明文字，网格

例1：

利用subplot只要一画图区域，并在此画图区绘上两函式，分别

，并写上x轴、y轴，并在图上方标示’两个Function’。

>>subplot（1,1,1）;

>>x=0:

0.1:

2*pi;

>>y1=sin（x）;

>>y2=exp（-x）;

>>plot（x,y1,'--*',x,y2,':

o'）;

>>xlabel（'radian'）;%写出x坐标标示

>>ylabel（'sinevalue'）;%写出y坐标标示

>>title（'y=sinxandy=e^{-x}'）;%写出此图形代表标题

>>legend（'sin（x）','e^{-x}'）;

>>gridon%绘上网格

提示：

>>若要标示上标，要用{}框起，例ex→‘e{-x}’

5.7极坐标与三度空间画图：

polar（theta,r）%输入theta、r值，绘出极坐标

plot3（x,y,z）%输入x,y,z数据，绘出3D曲线图

surf（x,y,z）%输入x,y,z数据，绘出3D曲面图

例1：

绘

极坐标图

>>theta=linspace（0,2*pi）;

>>r=cos（4*theta）;

>>polar（theta,r）;%极坐标绘图

例2：

绘出

，x,y范围在-2~2之间，试用plot3与surf比较两者差异。

提示：

meshgrid（x,y）%做出x,y坐标所交集的网格点坐标

>>[x,y]=meshgrid（-2:

0.1:

2）;

>>z=y.*exp（-x.^2-y.^2）;

>>plot3（x,y,z）;

>>figure

>>surf（x,y,z）;

3D曲线图

这边教的是如何绘制空间中曲线。

ezplot3（x,y,z）%绘x=x（t）,y=y（t）,andz=z（t）0

ezplot3（x,y,z,[tmin,tmax]）

plot3（x,y,z）%输入x,y,z数据，绘出3D曲线图

例1：

>>t=0:

pi/50:

10*pi;

>>plot3（sin（t）,cos（t）,t）

例2：

>>ezplot3（'cos（2*pi*t）','sin（2*pi*t）','t',[0,6]）

3D网格图和曲面图

mesh（x,y,z）%x:

函数图形上x坐标y:

函数图形上y坐标z:

函数图形上z坐标

surf（x,y,z）%x:

函数图形上x坐标y:

函数图形上y坐标z:

函数图形上z坐标

例1：

设

绘此图

>>[xxyy]=meshgrid（-2:

0.25:

2,-3:

0.25:

3）;%meshgrid（x坐标点,y坐标点）做网格语法

%xx:

x坐标yy:

y坐标

>>plot（xx,yy,'b.'）;%显示网格点之分布

>>z=（（36-9*xx.^2-4*yy.^2）.^0.5）/3;%计算每个网格点之Z值，切记要加.为矩

%阵计算

>>mesh（xx,yy,z）

>>surf（xx,yy,z）%另一3D画图

例2：

设

绘此图

>>[xxyy]=meshgrid（-4:

0.5:

4,-4:

0.5:

4）;

>>z=yy.^2-xx.^2;

>>surf（xx,yy,z）

例3：

设

绘此f（x,y）以及计算图形体积（体积下一章说明）。

>>[xxyy]=meshgrid（0:

0.5:

4,0:

0.5:

8）;

>>z=（64-8*xx+yy.^2）/16;

>>surf（xx,yy,z）

（可在窗口调整）

5.8其它表示三维之图形展现

ezsurf（‘方程式’）%快速绘出

之图形

ezsurfc（‘方程式’,n）%快速绘出

之图形，并含等值线

%n：

表示所取之网格数（

）

contour（X,Y,Z）%必须先有网格点之X,Y,Z坐标，才能绘等值线

三、环境影响的经济损益分析例1：

绘出

图形利用ezsurf，并用ezsurfc与contour绘出等值线。

>>ezsurf（'x*exp（-x^2-y^2）'）

（4）跟踪评价的结论。

>>ezsurfc（'x*exp（-x^2-y^2）',50）

>>[xxyy]=meshgrid（-3:

0.1:

3,-3:

0.1:

3）;

市场价格在有些情况下（如对市场物品）可以近似地衡量物品的价值，但不能准确度量一个物品的价值。

三者的关系为：

>>z=xx.*exp（-x.^2-y.^2）;

（1）建设项目概况。

>>contour（xx,yy,z）%轮廓图

规划审批机关在审批专项规划草案时，应当将环境影响报告书结论以及审查意见作为决策的重要依据。

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随堂考：

表二：

项目地理位置示意图和平面布置示意图；Q1.绘出

，x与y坐标之间格都取0.2。

（利用surf）

《中华人民共和国环境保护法》和其他相关法律还规定：

“建设项目防治污染的设施，必须与主体工程同时设计，同时施工，同时投产使用（简称“三同时”）。

防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。

”“三同时”制度和建设项目竣工环境保护验收是对环境影响评价的延续，从广义上讲，也属于环境影响评价范畴。

Q2.绘出

图形

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（四）建设项目环境影响评价资质管理a^b,是a作为矩阵整体b次方，即a*a*a.....*a

1）地方环境标准是对国家环境标准的补充和完善。

在执行上，地方环境标准优先于国家环境标准。

a.^b,是a中每个元素b次方，形成的新矩阵

（2）环境的非使用价值。

环境的非使用价值（NUV）又称内在价值，相当于生态学家所认为的某种物品的内在属性，它与人们是否使用它没有关系。

a.*b——a，b两数组必须有相同的行和列两数组相应元素相乘

数组乘方（.^）—元素对元素的幂

title（['The'num2str（iter）'thgeneration'],'FontName','TimesNewRoman','FontSize',10）;

xlabel（'$x_{1}$','Interpreter','LaTex','FontName','TimesNewRoman','FontSize',10）;

ylabel（'$x_{2}$','Interpreter','LaTex','FontName','TimesNewRoman','FontSize',10）;

gtext（'\Omega^{0}','FontName','TimesNewRoman','FontSize',10）;

set（gca,'XTick',[0:

pi/3:

2*pi]）设置所要显示坐标轴刻度，

set（gca,'XTickLabel',[0:

pi/3:

2*pi]）给这些数据加标签

set（gca,'FontName','TimesNewRoman','FontSize',10）设置坐标轴字体