【原】9.1 基本二维图形 | MATLAB图像

小温爱怡宝 2023-07-22 发布于江西

展开全文

matlab 绘图

本章的目的是向你介绍:

MATLAB的高级二维和三维绘图功能
处理图形
编辑图形
动画
保存和导出图形
色彩、灯光和相机

导言

有人说，一幅画胜过千言万语。MATLAB有一个强大的图形系统，用于呈现和可视化数据，它相当容易使用。

需要强调的是，在本章中对图形处理的讨论是必要的简短，目的是让你对MATLAB图形的丰富性和功能有所了解。如果想要全面了解，请查阅本章中提到的函数的帮助文档，以及在点击“?”并在搜索工具中键入“graphics”后打开的帮助文档中的完整图形函数列表。

导言
9.1 基本二维图形
练习
补充 ezplot 函数

9.1 基本二维图形

图形(2d)是用plot语句绘制的。在最简单的形式中，它接受一个向量参数，如plot(y)所示。在这种情况下，y的元素根据它们的索引绘制，例如plot(rand(1,20))根据整数1 - 20绘制20个随机数，用直线连接连续的点，如图所示。如果y是一个矩阵，它的列是根据元素索引绘制的。

轴被自动缩放和绘制，以包含最小和最大数据点。

可能最常见的plot形式是plot(x, y)其中x和y是相同长度的向量，例如:

x = 0:pi/40:4*pi;
plot(x, sin(x))

在这种情况下，第点的坐标是 , 这种情节形式在前面的章节中被广泛使用

直线图是通过在两个向量中给出端点的x和y坐标来绘制的。例如，要在笛卡尔坐标(0,1)和(4,3)的点之间画一条线，使用语句plot([0 4], [1 3])

也就是说，[0 4]包含两点的x坐标，[1 3]包含两点的y坐标。

MATLAB有一组“易于使用”的绘图命令，所有命令都以字符串“ez”开头。易于使用的plot形式是ezplot，例如:ezplot('tan(x)')

练习

在(0,1)、(4,3)、(2,0)和(5,-2)点之间画线

以下是一个简单的示例代码：

x = [0, 4, 2, 5];
y = [1, 3, 0, -2];
plot(x, y);

下面是一些对图形的设置，在之后会讲到。

要在MATLAB中绘制通过给定的点的线，可以使用plot函数。下面是一个演示如何使用MATLAB在点(0,1)、(4,3)、(2,0)和(5,-2)之间画线的示例代码：

% 给定点的坐标
x = [0 4 2 5];
y = [1 3 0 -2];

% 绘制线
plot(x, y, 'b-', 'LineWidth', 2);

% 设置图形的标题和坐标轴标签
title('Line Plot');
xlabel('X');
ylabel('Y');

% 添加网格线
grid on;

在上述代码中，首先定义了四个点的x和y坐标。然后，使用plot函数将这些点连接起来，并指定线条的样式为蓝色实线('b-')，线宽为2 ('LineWidth', 2)。

接下来，使用title函数设置图形的标题为"Line Plot"，并使用xlabel和ylabel函数为坐标轴添加标签。

最后，通过使用grid on命令，将网格线添加到图形中。

运行上述代码，将会在MATLAB中绘制出通过给定的四个点的线形图。你可以根据需要调整点的坐标和其他绘图选项来进行定制。

补充 ezplot 函数

ezplot函数是MATLAB中用于绘制简单的二维函数图形的函数。它可以根据给定的函数表达式自动生成函数的图像。并在指定的范围内绘制函数曲线。

ezplot函数的基本语法如下：

ezplot(expression)
ezplot(expression, [xmin, xmax])
ezplot(expression, [xmin, xmax, ymin, ymax])

在这个语法中，expression是一个表示函数的表达式，可以是一个符号表达式或者一个函数句柄或者字符串。[xmin, xmax]和[ymin, ymax]是可选参数，用于指定绘图的范围。

以下是一个使用ezplot函数绘制函数y = sin(x)的示例：

ezplot('sin(x)')

在这个示例中，我们使用ezplot函数绘制了函数y = sin(x)的曲线。由于没有指定绘图范围，MATLAB会自动选择合适的范围来显示曲线。

你还可以使用ezplot函数绘制多个函数曲线。以下是一个使用ezplot函数绘制函数y = sin(x)和y = cos(x)的示例：

ezplot('sin(x)')
hold on
ezplot('cos(x)')
hold off

在这个示例中，我们首先使用ezplot函数绘制了函数y = sin(x)的曲线。然后，使用hold on命令将图形窗口保持在打开状态，以便绘制下一个函数曲线。最后，使用ezplot函数绘制了函数y = cos(x)的曲线。使用hold off命令将图形窗口关闭，完成绘图。

通过使用ezplot函数，你可以方便地绘制各种函数曲线，并进行可视化分析。

再如：

% 定义函数表达式
expression = 'sin(x) + cos(2*x)';
  
% 运行 ezplot 函数
ezplot(expression)

% 设置图形的标题和坐标轴标签
title('Function Plot');
xlabel('X');
ylabel('Y');

% 添加网格线
grid on;