MATLAB如何画漂亮的图

在绘图命令中应该如何确定横坐标和纵坐标的标度尺寸（自己定范围）

如何在一个坐标中绘制多条曲线，并用不同的颜色区别。

希望得到答案，谢谢！！！！！！！！！！！
help plot

help axis

axis (‘xlabel’,‘ylabel’)

a1=plot();

hlod on

a2=plot();

legend([a1 a2],‘图1名’,‘图2名’)

hold off

还可以更多

x1=-pi:pi/12:pi;

x2=-pi:pi/12:pi;

y1=sin(x1);

y2=cos(x2);

plot(x1,y1,x2,y2);

axis([-2pi 2pi -2 2]);

xlabel(‘x’);

ylabel(‘y’);

title(‘sin(x) & cos(x)’);

MATLAB受到控制界广泛接受的一个重要原因是因为它提供了方便的绘图

功能.本章主要介绍2维图形对象的生成函数及图形控制函数的使用方法,还将

简单地介绍一些图形的修饰与标注函数及操作和控制MATLAB各种图形对象的

方法.

第一节图形窗口与坐标系

一.图形窗口

1.MATLAB在图形窗口中绘制或输出图形,因此图形窗口就像一张绘图纸.

2.在MATLAB下,每一个图形窗口有唯一的一个序号h,称为该图形窗口的

句柄.MATLAB通过管理图形窗口的句柄来管理图形窗口;

3.当前窗口句柄可以由MATLAB函数gcf获得;

4.在任何时刻,只有唯一的一个窗口是当前的图形窗口(活跃窗口);

figure(h)----将句柄为h的窗口设置为当前窗口;

5.打开图形窗口的方法有三种:

1)调用绘图函数时自动打开;

2)用File—New—Figure新建;

3)figure命令打开,close命令关闭.

在运行绘图程序前若已打开图形窗口,则绘图函数不再打开,而直接利用已

打开的图形窗口;若运行程序前已存在多个图形窗口,并且没有指定哪个窗

口为当前窗口时,则以最后使用过的窗口为当前窗口输出图形.

6.窗口中的图形打印:用图形窗口的File菜单中的Print项.

7.可以在图形窗口中设置图形对象的参数.具体方法是在图形窗口的Edit菜

单中选择Properties项,打开图形对象的参数设置窗口,可以设置对象的属

性.

二.坐标系

1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;

2.在一个图形窗口中可以有多个坐标系,但只有一个当前的坐标系;

3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;

4.当前坐标系句柄可以由MATLAB函数gca获得;

5.使某个句柄标识的坐标系成为当前坐标系,可用如下函数:axes(h) h为指

定坐标系句柄值.

6.一些有关坐标轴的函数:

1)定义坐标范围:一般MATLAB自动定义坐标范围,如用户认为设定的不

合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;

29

2)坐标轴控制:MATLAB的缺省方式是在绘图时,将所在的坐标系也画出

来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴

(缺省值).

3)通常MATLAB的坐标系是长方形,长宽比例大约是4:3,为了得到一个

正方形的坐标系可用:axis square

4)坐标系横纵轴的比例是自动设置的,比例可能不一样,要得到相同比例

的坐标系,可用:axis equal

第二节二维图形的绘制

一. plot函数

plot函数是最基本的绘图函数,其基本的调用格式为:

1.plot(y)------绘制向量y对应于其元素序数的二维曲线图,如果y为复数向量,

则绘制虚部对于实部的二维曲线图.

例:绘制单矢量曲线图.

y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20];

plot(y)

由于y矢量有10个元素,x坐标自动定义为[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10].图形为:

12345678910

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2.plot(x,y)------绘制由x,y所确定的曲线.

1)x,y是两组向量,且它们的长度相等,则plot(x,y)可以直观地绘出以x为

横坐标,y为纵坐标的图形.

如:画正弦曲线:

t=0:0.1:2pi;

y=sin(t);

plot(t,y)

2)当plot(x,y)中,x是向量,y是矩阵时,则绘制y矩阵中各行或列对应于

30

向量x的曲线.如果y阵中行的长度与x向量的长度相同,则以y的行

数据作为一组绘图数据;如果y阵中列的长度与x向量的长度相同,则

以y的列数据作为一组绘图数据;如果y阵中行,列均与x向量的长度相

同,则以y的每列数据作为一组绘图数据.

例:下面的程序可同时绘出三条曲线.MATLAB在绘制多条曲线时,会

按照一定的规律自动变化每条曲线的的颜色.

x=0:pi/50:2pi;

y(1,:)=sin(x);

y(2,:)=0.6sin(x);

y(2,:)=0.3sin(x);

plot(x,y)

或者还可以这样用:

x=0:pi/50:2pi;

y=[ sin(x); 0.6sin(x); 0.3sin(x)];

plot(x,y)

01234567

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

3) 如果x,y是同样大小的矩阵,则plot(x,y)绘出y中各列相应于x中各列的

图形.

例:x(1,:)=0:pi/50:2pi;

x(2,:)=pi/4:pi/50:2pi+pi/4;

x(3,:)=pi/2:pi/50:2pi+pi/2;

y(1,:)=sin(x(1,:));

y(2,:)=0.6sin(x(2,:));

y(3,:)=0.3sin(x(3,:));

plot(x,y)

x=x’;

y=y’;

figure

31

plot(x,y)

在这个例子中,x------3x101,y------3x101,所以第一个plot按列画出

101条曲线,每条3个点;而x’------101x3,y’------101x3,所以第二个plot

按列画出3条曲线,每条101个点.

012345678

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

012345678

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

3.多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……)

上面的plot格式中,选项是指为了区分多条画出曲线的颜色,线型及标记点

而设定的曲线的属性.MATLAB在多组变量绘图时,可将曲线以不同的颜

色,不同的线型及标记点表示出来.这些选项如下表所示:

各种颜色属性选项

选项意义选项意义

‘r’ 红色 ‘m’ 粉红

‘g’ 绿色 ‘c’ 青色

32

‘b’ 兰色 ‘w’ 白色

‘y’ 黄色 ‘k’ 黑色

各种线型属性选项

选项意义选项意义

‘-’ 实线 ‘–’ 虚线

‘:’ 点线 ‘-.’ 点划线

各种标记点属性选项

选项意义选项意义

‘.’ 用点号绘制各数据点 ‘^’ 用上三角绘制各数据点

‘+’ 用’+‘号绘制各数据点 ‘v’ 用下三角绘制各数据点

‘’ 用’‘号绘制各数据点 ‘>’ 用右三角绘制各数据点

’ .’ 用’.‘号绘制各数据点 ‘<’ 用左三角绘制各数据点

‘s’或squar 用正方形绘制各数据点’p’ 用五角星绘制各数据点

‘d’或diamond用菱形绘制各数据点 ‘h’ 用六角星绘制各数据点

这些选项可以连在一起用,如:’-.g’表示绘制绿色的点划线,‘g+‘表示用绿

色的’+‘号绘制曲线.

注意:1)表示属性的符号必须放在同一个字符串中;

2)可同时指定2~3个属性;

3)与先后顺序无关;

4)指定的属性中,同一种属性不能有两个以上.

例:t=0:0.1:2pi;

y1=sin(t);

y2=cos(t);

y3=sin(t).cos(t);

plot(t,y1, ‘-r’,t,y2, ‘:g’,t,y3, 'b’)

该程序还可以按下面的方式写:

t=0:0.1:2pi;

y1=sin(t);

y2=cos(t);

y3=sin(t).cos(t);

plot(t,y1, ‘-r’)

hold on

plot(t,y2, ‘:g’)

plot(t,y3, 'b’)

hold off

注:在MATLAB中,如画图前已有打开的图形窗口,则再画图系统将自动

擦掉坐标系中已有的图形对象,但设置了hold on后,可以保持坐标系中已绘出

的图形.

33

01234567

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

图(a)

还可以进一步设置包括线的宽度(LineWidth),标记点的边缘颜色

(MarkerEdgeColor),填充颜色(MarkerFaceColor)及标记点的大小(MarkerSize)

等其它绘图属性.

例:设置绘图线的线型,颜色,宽度,标记点的颜色及大小.

t=0:pi/20:pi;

y=sin(4t).sin(t)/2;

plot(t,y,’-bs’,‘LineWidth’,2,… %设置线的宽度为2

‘MarkerEdgeColor’,‘k’,… %设置标记点边缘颜色为黑色

‘MarkerFaceColor’,‘y’,… %设置标记点填充颜色为黄色

‘MarkerSize’,10) %设置标记点的尺寸为10

绘出图形如下:

00.511.522.533.5

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

34

4.双Y轴绘图:plotyy()函数.

其调用格式为:

plotyy(x1,y1,x2,y2)------绘制由x1,y1和x2,y2确定的两组曲线,其中x1,

y1的坐标轴在图形窗口的左侧,x2,y2的坐标轴在

图形窗口的右侧.

Plotyy(x1,y1,x2,y2, ‘function1’,‘function2’)------功能同上,function是指那些

绘图函数如:plot,semilogx,

loglog等.

例如:在一个图形窗口中绘制双Y轴曲线.

x=0:0.3:12;

y=exp(-0.3x).sin(x)+0.5;

plotyy(x,y,x,y,‘plot’,‘stem’)

图形如下:

024681012

0

0.5

1

1.5

024681012

0

0.5

1

1.5

stem:绘制stem形式的曲线(上端带圈的竖线).

绘图结果:两条图线自动用不同的颜色区分,两个坐标的颜色与图线的颜

色相对应,左边的Y轴坐标对应的是plot形式的曲线,右边的Y坐标对应的

是stem形式的曲线.

二.对数坐标图绘制函数:

在对数坐标图的绘制中,有三种绘图函数:semilogx,semilogy和loglog函

数.

1)semilogx( )------绘制以X轴为对数坐标轴的对数坐标图.

其调用格式为:semilogx(x,y,‘属性选项’)

其中属性选项同plot函数.

该函数只对横坐标进行对数变换,纵坐标仍为线性坐标.

2)semilogy( )------绘制以Y轴为对数坐标轴的对数坐标图.

其调用格式为:semilogy(x,y,‘属性选项’)

该函数只对纵坐标进行对数变换,横坐标仍为线性坐标.

35

3)loglog( )------ 绘制X,Y轴均为对数坐标轴的图形.

其调用格式为:loglog(x,y,‘属性选项’)

该函数分别对横,纵坐标都进行对数变换.

例:x=0:0.1:6pi;

y=cos(x/3)+1/9;

subplot(221), semilogx(x,y);

subplot(222), semilogy(x,y);

subplot(223), loglog(x,y);

4)MATLAB还提供了一个实用的函数:logspace( )函数,可按对数等间距地分

布来产生一个向量,其调用格式为:

x=logspace(x1,x2,n)

这里,x1表示向量的起点;x2表示向量的终点;n表示需要产生向量点的

个数(一般可以不给出,采用默认值50).

在控制系统分析中一般采用这种方法来构成频率向量w.关于它的应用后面

还要讲到.

三.极坐标图的绘制函数:

绘极坐标图可用polar( )函数.其调用格式如下:

polar(theta, rho,‘属性选项’)------theta:角度向量,rho:幅值向量,属性

内容与plot函数基本一致.

例如:极坐标模型为:3145/)/)cos((+ =θρ, ],[πθ80∈则绘出极坐标图

的程序为:theta=0:0.1:8pi;

p=cos((5theta)/4)+1/3;

polar(theta,p)

0.5

1

1.5

30

210

60

240

90

270

120

300

150

330

1800

四.绘制多个子图:subplot( )函数
MATLAB允许在一个图形窗口上绘制多个子图(如对于多变量系统的输

出),允许将窗口分成nxm个部分.

分割图形窗口用subplot函数来实现,其调用格式为:

subplot(n,m,k)或subplot(nmk)------n,m分别表示将窗口分割的行数和列数,

36

k表示要画图部分的代号,表示第几个图形,nmk三个数可以连写,中间不用

符号分开.

例如:将窗口划分成2x2=4个部分,可以这样写:

subplot(2,2,1),plot(……)

subplot(2,2,2),……

subplot(2,2,3),……

subplot(2,2,4),……

221 222

223 224

注:subplot函数没有画图功能,只是将窗口分割.

第三节图形的修饰与标注
MATLAB提供了一些特殊的函数修饰画出的图形,这些函数如下:

1)坐标轴的标题:title函数

其调用格式为:title(‘字符串’)------字符串可以写中文

如:title(‘My own plot’)

2)坐标轴的说明:xlabel和ylabel函数

格式:xlabel(‘字符串’)

ylabel(‘字符串’)

如:xlabel(‘This is my X axis’)

ylabel(‘My Y axis’)

3)图形说明文字:text和gtext函数

A.text函数:按指定位置在坐标系中写出说明文字.

格式为:text(x1, y1, ‘字符串’, ‘选项’)

x1,y1为指定点的坐标;'字符串’为要标注的文字;‘选项’决定x1,y1

的坐标单位,如没有选项,则x1,y1的坐标单位和图中一致;如选项为’sc’,

则x1,y1表示规范化窗口的相对坐标,其范围为0到1.

(1,1)

规范化窗口

(0,0)

37

如:text(1,2, ‘正弦曲线’)

B.gtext函数:按照鼠标点按位置写出说明文字.

格式为:gtext(‘字符串’)

当调用这个函数时,在图形窗口中出现一个随鼠标移动的大十字交叉线,

移动鼠标将十字线的交叉点移动到适当的位置,点击鼠标左键,gtext参数中

的字符串就标注在该位置上.

4)给图形加网格:grid函数

在调用时直接写grid即可.

上面的函数的应用实例:

例:在图形中加注坐标轴标识和标题及在图形中的任意位置加入文本.

t=0:pi/100:2pi;

y=sin(t);

plot(t,y),grid,

axis([0 2pi -1 1])

xlabel(‘0 leq itt rm leq pi’,‘FontSize’,16)

ylabel(‘sin(t)’,‘FontSize’,20)

title(‘正弦函数图形’,‘FontName’,‘隶书’ ,‘FontSize’,20)

text(pi,sin(pi),‘leftarrowsin(t)=0’,‘FontSize’,16)

text(3pi/4,sin(3pi/4),‘leftarrowsin(t)=0.707’, ‘FontSize’,16)

text(5pi/4,sin(5pi/4),’ sin(t)=-0.707rightarrow’,…

‘FontSize’,16,‘HorizontalAlignment’,‘right’)

画出的图形为:

0246

-1

-0.5

0

0.5

1

0 ≤ t ≤ π

sin(t)

正弦函数图形

←sin(t)=0

←sin(t)=0.707

sin(t)=-0.707→

5)在图形中添加图例框:legend函数

其调用格式为:

A.legend(‘字符串1’, ‘字符串2’, ……)------以字符串1,字符串2…… 作

38

为图形标注的图例.

B.legend(‘字符串1’, ‘字符串2’, ……, pos)------pos指定图例框显示的位置.

图例框被预定了6个显示位置:

0------取最佳位置;

1------右上角(缺省值);

2------左上角;

3------左下角;

4------右下角;

-1------图的右侧.

例:在图形中添加图例.

x=0:pi/10:2pi;

y1=sin(x);

y2=0.6sin(x);

y3=0.3sin(x);

plot(x,y1,x,y2,’-o’,x,y3,’-*’)

legend(‘曲线1’,‘曲线2’,‘曲线3’)

绘出图形如下:

02468

-1

-0.5

0

0.5

1

曲线1

曲线2

曲线3

6)用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数

格式为:[x, y, button]=ginput(n)

其中:n为所选择点的个数;x,y均为向量,x为所选n个点的横坐标;

y为所选n个点的纵坐标.

button为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:

1------左键;

2------中键;

3------右键.

可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.

此语句可以放在绘图语句之后,它可在绘出的图形上操作,选择你所感

兴趣的点,如峰值点,达到稳态值的点等,给出点的坐标,可求出系统的

性能指标.

39

第四节 MATLAB下图形对象的修改
MATLAB图形对象是指图形系统中最基本,最底层的单元,这些对象包括:

屏幕(Root),图形窗口(Figures),坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),

线(Lines),块(Patches),面(Surface),图像(Images),文本(Text)等等.

根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:

Root

Figures

Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)

Images Line Patch Surface Text

对各种图形对象进行修改和控制,要使用MATLAB的图形对象句柄

(Handle).在MATLAB中,每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这

个标识就是该对象的句柄.

句柄的值可以是一个数,也可以是一个矢量.如每个计算机的根对象只有

一个,它的句柄总是0,图形窗口的句柄总是正整数,它标识了图形窗口的序号

等.

利用句柄可以操纵一个已经存在的图形对象的属性,特别是对指定图形对

象句柄的操作不会影响同时存在的其它图形对象,这一点是非常重要的.

一.对图形对象的修改可以用下面函数:

1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.

Set函数的格式为:

set(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)

例:h=plot(x,y)

set(h, ‘Color’, [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.

2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.

格式为:get(句柄, ‘属性名’)

如: get(gca, ‘Xcolor’)------获得X轴的当前颜色属性值.

执行后可返回X轴的当前颜色属性值0,0,0.

3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:

gcf:获得当前图形窗口的句柄;

gca:获得当前坐标轴对象的句柄;

gco:获得当前对象的句柄.

如:

A.要对图形窗口的底色进行修改,可用:

set(gcf, ‘Color’, [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色

B.要把当前X轴的颜色改为绿色,可用:

set(gca, ‘Xcolor’, [0,1,0])

40

C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:

t=-pi:pi/20:pi;

y=sin(t);

plot(t,y)

set(gca,‘xtick’,[-pi:pi/2:pi],‘xticklabel’,[’-pi’,’-pi/2’,‘0’,‘pi/2’,‘pi’])

-pi-pi/20pi/2pi

-1

-0.5

0

0.5

1

本例中用’xtick’属性设置x轴刻度的位置(从-pi~pi,间隔pi/2,共设置

5个点),用’xticklabel’来指定刻度的值,由于通常习惯于用角度度量三角函

数,因此重新设置[’-pi’,’-pi/2’,‘0’,‘pi/2’,‘pi’]5个刻度值.

二.一些常用的属性如下:

1)Box属性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为’on’(有方框),

‘off’(无方框);

2)‘ColorOrder’属性:设置多条曲线的颜色顺序,默认值为:

[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]

黄色粉色天蓝红色绿色兰色

颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.

3)坐标轴方向属性:‘Xdir’,‘Ydir’,‘Zdir’,其选项为:

‘normal’------正常

‘reverse’------反向

4)坐标轴颜色和线型属性:‘Xcolor’,‘Ycolor’,‘Zcolor’------ 轴颜色,

值为颜色向量

如何在画好曲线后　再在图上标刻度啊？？？

就是想在一些特定的点边上标上一串３０.６０.９０～７２００　递增的数据］

共有９６个点要标！！

难道只能用text一个一个的画吗？？

求求大家了　帮帮忙忙吧
循环语句加上text，不行吗？

url=‘http://hiphotos.baidu.com/baidu/pic/item/826405f4715fb763dcc47472.jpg’;

im = imread(url);

imshow(im)

然后输入：

text(100,100,’\o ',‘Color’,‘red’);

matlab,用imread读入一个图片，我想在图上的一些坐标点上做标记。比如把图上坐标值为（100，100）的点用红圈标注出来。具体用什么命令语句实现呢

用subplot在一个图象窗口中作下列四条曲线，并为每幅图形加上标

题：

概率曲线y=e^(-x2)

x
四叶玫瑰线 ρ=sin2θ
叶形线x=3t/(1+t^3)

y=3t^2/(1+t3)

4)摆线x=a(t-sint), y=a(1-cost), t∈[0,2π]。

第二个

在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4PIx)和y1=2e-0.5xcos(PIx)，标记两曲线交叉点。

PI是圆周率

很急，谢谢

clc;clear

subplot(2,2,1)

ezplot(‘exp(-x^2)’)

subplot(2,2,2)

ezpolar(‘sin(2t)’)

subplot(2,2,3)

t=0:pi/100:2pi;

x=3t./(1+t.^3);

y=3t.^2./(1+t.3);

plot(x,y)

subplot(2,2,4)

a=2;

x1=a*(t-sin(t));

y1=a*(1-cos(t));

plot(x1,y1)

%2

x=0:pi/500:2pi;

y1=0.2exp(1)-0.5x.cos(4pix);

y2=2exp(1)-0.5x.cos(pix);

figure

plot(x,[y1;y2])

‘LineWidth’------ 轴的线宽,值为数字

‘Xgrid’,‘Ygrid’,‘Zgrid’------坐标轴上是

否加网格,值为’on’和’off’.

5)坐标轴的标尺属性:‘Xtick’,‘Ytick’,‘Ztick’------ 标度的位置,值为

向量

‘Xticklabel’,‘Yticklabel’,‘Zticklabel’------ 轴上

标度的符号,它的值为与标度位置向量同样大

小(向量个数相同)的向量.

5)字体设置属性:‘FontAngle’------ 设置字体角度,选项为:

41

‘normal’------ 正常;

‘italic’------ 斜体;

‘oblique’------ 倾斜;

‘FontName’------ 字体名称;

‘FontSize’------ 字号大小

‘FontWeight’------ 字体的轻重,选项为:‘light’,

‘normal’,‘bold’

42

我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持，除了标准的Markdown编辑器功能，我们增加了如下几点新功能，帮助你用它写博客：

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功能快捷键

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如何改变文本的样式

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加粗文本 加粗文本

标记文本

~~删除文本~~

引用文本

H₂O is是液体。

2¹⁰ 运算结果是 1024.

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SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如：

TYPE	ASCII	HTML
Single backticks	`'Isn't this fun?'`	‘Isn’t this fun?’
Quotes	`"Isn't this fun?"`	“Isn’t this fun?”
Dashes	`-- is en-dash, --- is em-dash`	– is en-dash, — is em-dash