第十章
图形处理
与数值计算和符号计算相比，图形的可视化技术是数 学计算人员所追求的更高级的一种技术，图形处理技术 则给人们提供了一种更直接的表达方式，可以使人们更 直接、更清楚的了解实物的结果和本质。本章主要介绍 MATLAB的图形处理功能，包括基本的绘图指令、图形的 简单控制和图形窗口的编辑等。
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5 使用坐标轴标签，图例和文本对图形进 行注释
6 输出打印
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(二) 绘制二维曲线图 如果将X轴和Y轴的数据分别保存在两个向量中，同 时向量的长度完全相等，那么可以直接调用函数进行二 维图形的绘制。 plot(y) y是实向量，以该向量原始的下标为横坐标，元素值为 纵坐标画出一条连续曲线 y是实矩阵，按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，图 中曲线数等于y阵列数。
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函数
annotation
功能描述
创建线、箭头、文本箭头、双箭头、文本框、 矩形和椭圆
Xlabel,ylabel,zlabel
title
给相应的坐标轴增添标签
给图形增添标题
colorbar
legend
给图形增添颜色条
给图形增添图例
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1.图题标注 title(‘text’):命令将内容增加到当前图形的顶边部分； 2.坐标轴的标签:用于解释各坐标轴的单位信息。 xlabel(‘text’):命令将text增加到当前x轴的旁边； ylabel(‘text’):命令将text增加到当前y轴的旁边； zlabel(‘text’):命令将text增加到当前z轴的旁边； 3.文本标注 text(x,y,‘string’):在坐标(x,y)的位置上添加文本标注 string.
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（六） 对数比例坐标轴和双Y轴 当进行数理统计能操作时，习惯使用对数坐标系来绘 制图形。 loglog:对X轴和Y轴均采用对数坐标。 semilogx:对X轴采用对数坐标。 semilogy:对Y轴采用对数坐标。 在进行数值比较时，会遇到必须使用双纵坐标的情况， 函数plotyy绘制的图形左右两端都有显示Y坐标轴。
Figure(1) Subplot(2,3,1)
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3 调用基本的绘图函数 (1)调用绘图函数 (2)指定线型、色彩和数据点型 4 设置坐标轴的极限值、标记符号和网格 线 plot(t,y,’b-’)
axis([0,pi,-1,1]) grid on title(‘调制图形’) xlabel(‘t’);ylabel(‘y’) legend(‘sin(t)’,’sin(9*t)’) text(2,0.5,’y=sin(t)*sin(9*t)’) print
第一节 基本的绘图指令和图像的简单控制 一 基本的绘图指令 函数名 功能描述 plot Plot3 Loglog Semilogx semilogy
在x轴和y轴都按线性比例绘制二维图形 在x轴和y轴和z轴都按线性比例绘制三维图形 在x轴和y轴都按对数比例绘制二维图形 在x轴按对数比例，y轴按线性比例绘制二维图形 在y轴按对数比例，x轴按线性比一节 文件和数据的导入与导出 一 文件的存储 Save 这条命令将MATLAB工作区间的所有变量保存指定的 filename中 Save filename var1 var2 var3 (Save(‘filename’,’var1’,’var2’,’var3’)) 保存指定的变量在指定的文件filename中。
plotyy
绘制双y轴图形
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(一)绘图步骤
步骤
1 准备绘图数据 (1)选定所要表现的范围 (2)产生自变量采样向量 (3)计算相应的函数值向量 2 选择一个窗口并在窗口中给图形定位 (1)缺省时，打开figure 1,或当前窗，当 前子图 (2)可用指令指定图形窗号和子图号
典型指令
t=pi*(0:100)/100; Y=sin(t)*sin(9*t);
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（五） 图形的多次叠放 适用于需要绘制分段函数的图形，或在一张图纸上需 要绘制多条曲线。 Hold on : 命令保持当前图形，并且将此后绘制的所有图 形添加到当前的图形窗口，系统自动调整坐 标极限值。 Hold off: 返回plot命令所默认的形式，并且在绘图之前 重新设置坐标系的属性。 Hold: 上述两个指令之间的切换。
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plotyy(x1,y1,x2,y2)：命令将x1和y1所对应的图形的纵坐 标标注在图形的左边，将x2和y2所对应的图形的纵坐标 标注在图形的右边。 plotyy(x1,y1,x2,y2,fun):命令可以选择绘制图形所使用的 形式，fun可以是@plot,@semilogx,@semilogy,@loglog 等。注意@符号不能省略。 plotyy(x1,y1,x2,y2,fun1,fun2):命令使用fun1(x1,y1)来给 左边的坐标轴绘制图形，使用fun2(x2,y2)来给右边的坐 标轴绘制图形。
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（七）多子图 将多个图形在同一窗口中显示出来，不是简单的叠 加。 subplot(m,n,s):图形窗口将有(m*n)副子图，s是子图 的编号。序号编排原则是：左上方是第一副，向右向 下依次排号。
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二 图形注释 (1):图形注释工具栏的图标；view-plot edit toolbar (2):图形调色板的注释工具；view-figure palette (3):从insert菜单增添注释； insert (4):使用命令增添注释；
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Plot(x,y,s)命令可以用来绘制不同线型、标识和颜色的图 形。其中s的具体意义如下。 Plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,x3,y3,s3…)将多个图形放在一个 图形框里面
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（三）曲线的色彩、线型和数据点型
颜色符号 b g r 含义 蓝色 数据点型 . x + 含义 点 X符号 线型 － 含义 实线
绿色
： -.
点线
红色
＋号
点划线
c
蓝绿色
h
六角星型
--
虚线
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m 紫红色 * 星号
y
k
黄色
黑色
s
d v ^ < > p o
方形
菱形 下三角 上三角 左三角 右三角 正五边形 圆圈
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（四）定义线的颜色和宽度 可通过指定曲线各个特性的值来控制曲线的样式。主要 特征有： LineWidth:以点为单位的宽度。 MarkerEdgeColor:数据点型或是其边界的颜色（圆，菱 形，六角星形和星号）。 MarkerFaceColor:数据点型的填充色
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y是复数矩阵，按列分别以元素实部和虚部为横、纵 坐标绘制多条曲线。 Plot(x,y) x,y是同维向量，绘制以x,y元素为横纵坐标的曲线。 x,y是同维矩阵，则以x,y对应列元素为横纵坐标分别绘 制曲线。 x是向量，y是有一维与x等维的矩阵时，则绘出多根不 同色彩的曲线，曲线数等于y阵的另一维数，x作为这 些曲线的共同横坐标。
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Legend(…,pos)命令将legend函数所生成的图例标注放置 在指定的位置，其中pos的取值和意义如下： ０＝系统自动定位，使得图形与标注重复最少。 １＝置于图形的右上角（系统默认值） ２＝置于图形的左上角 ３＝置于图形的左下角 ４＝置于图形的右下角 －１＝置于图形的右外侧 如果还想移动图例标注，只需在图例标注上按下鼠标左 键并拖动可以将其移动到需要的位置。
文件和数据的导入与导出
Load filename.txt 用于打开ASCII文本文件，将数据载入到名字为filename 的双精度数据组中。 Exist(‘matlab.mat’,’file’) 存在数据文件返回2,不存在返回0 Whos(‘file’,’matlab.mat’) Delete filename.mat 删除数据文件
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gtext(‘string’):命令将在图形窗口中显示一个“十字”交 叉 线，用户可以通过移动鼠标或者键盘来选择文本标注的 位置，选定后，单击鼠标，系统将把指定的文本显示到 所选择的位置上。 4.箭头和直线 5.图例的添加 Legend(string1,string2,string3):命令在当前图形中输入 标注语句string1等，标注的顺序对应绘图过程中按绘制 先后顺序所生成的曲线，标注文本的大小和形式与相应 坐标系的形式对应。
文件和数据的导入与导出
二 文件的打开 Load 载入当前目录下，或者搜索路径下的第一个matlab.mat 中的所有变量。 Load filename var1 var2 var3 (load(‘filename’,’var1’,’var2’,’var3’)) 用于载入特定的变量，那么需要输入文件名和变量名。 Venw=load(‘filename’,’var1’,’var2’) 将变量var1和var2载入到一个名为vnew的结构体变量 中，这个结构变量有两个域，一个是var1,一个是var2
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6.坐标网格的添加 为了精确知道图形上某点的坐标，需要绘制坐标网格 来定位，很大程度提高了图形的显示效果。 Grid on :命令打开坐标网格； Grid off:命令关闭坐标网格； Grid minor:命令使用更细化的网格
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7.使用矩形或者椭圆在图形中圈出重要部分 主要从图形编辑工具栏或者从insert菜单中选出。