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MATLAB绘图数学与信息科学系 汪远征汪远征汪远征2 MATLAB2 MATLAB作图简介作图简介作图简介作图简介MATLAB不不仅仅能能绘绘制制几几乎乎所所有有的的标标准准图图形形，而而且且其其表表现形式也是丰富多样的。现形式也是丰富多样的。在在面面向向对对象象的的图图形形设设计计基基础础上上，使使得得用用户户可可以以用用来来开开发各专业的专用图形。发各专业的专用图形。汪远征汪远征2 MATLAB2 MATLAB作图简介作图简介作图简介作图简介2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰汪远征汪远征2 MATLAB2 MATLAB作图简介作图简介作图简介作图简介MATLABMATLAB作作作作图简图简图简图简介介介介二二维绘图维绘图三三维绘图维绘图图图形修形修饰饰数据点数据点绘图绘图函数函数绘图绘图三三维线图维线图三三维维曲面曲面图图处处理理图图形形定制坐定制坐标标特殊二特殊二维绘图维绘图函数函数特殊的三特殊的三维图维图形函形函数数多多图处图处理理缩缩放放图图形形动动画画汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图u2.1.1 数据点绘图数据点绘图u2.1.2 函数绘图函数绘图u2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图数据点绘图数据点绘图数据点绘图数据点绘图1.plot1.plot的功能的功能的功能的功能2.plot2.plot的调用格式的调用格式的调用格式的调用格式3.plot3.plot绘图绘图绘图绘图汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u1.plot的功能的功能plot命命令令自自动动打打开开一一个个图图形形窗窗口口Figure，用用直直线线连连接接相相邻两数据点来绘制图形。邻两数据点来绘制图形。如如果果已已经经存存在在一一个个图图形形窗窗口口，plot命命令令则则清清除除当当前前图图形，绘制新图形形，绘制新图形plot根根据据图图形形坐坐标标大大小小自自动动缩缩扩扩坐坐标标轴轴，将将数数据据标标尺尺及单位标注自动加到两个坐标轴上及单位标注自动加到两个坐标轴上汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u2.plot的调用格式的调用格式plot(x)缺缺省省自自变变量量绘绘图图格格式式。x为为向向量量，以以x元元素素值值为为纵纵坐坐标标，以相应元素下标为横坐标绘图以相应元素下标为横坐标绘图plot(x,y)基基本本格格式式。以以y(x)的的函函数数关关系系作作出出图图，如如果果y为为nm的的矩阵，则以矩阵，则以x为自变量，作出为自变量，作出m条曲线条曲线plot(x1,y1,x2,y2)多条曲线绘图格式多条曲线绘图格式汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u2.plot的调用格式的调用格式plot(x,y,选项选项)或或plot(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)开开关关格格式式，其其中中“选选项项”是是由由颜颜色色、线线形形和和点点标标记记3部分组成的字符串，所使用的符号及说明见表。部分组成的字符串，所使用的符号及说明见表。汪远征汪远征选项的标准设定值选项的标准设定值其其中中曲曲线线颜颜色色可可以以使使用用颜颜色色字字符符串串的的前前13个个字字母母，如如yellowyel等。等。颜色符号颜色符号颜色符号颜色符号说明说明说明说明数据点标记数据点标记数据点标记数据点标记说明说明说明说明线型符号线型符号线型符号线型符号说明说明说明说明y y黄色黄色黄色黄色yellowyellow 点点点点-实线实线实线实线mm粉红粉红粉红粉红magentamagentao o圆圈标记圆圈标记圆圈标记圆圈标记-虚线虚线虚线虚线c c青色青色青色青色cyancyanx x 标记标记标记标记：点连线点连线点连线点连线r r大红大红大红大红redred+加号标记加号标记加号标记加号标记-.-.点划线点划线点划线点划线g g绿色绿色绿色绿色greengreen*星号标记星号标记星号标记星号标记b b蓝色蓝色蓝色蓝色blueblues s正方形标记正方形标记正方形标记正方形标记w w白色白色白色白色whitewhited d菱形标记菱形标记菱形标记菱形标记k k黑色黑色黑色黑色blackblackp p五星标记五星标记五星标记五星标记h h六角星标记六角星标记六角星标记六角星标记 朝上的三角标记朝上的三角标记朝上的三角标记朝上的三角标记v v朝下的三角标记朝下的三角标记朝下的三角标记朝下的三角标记 朝右的三角标记朝右的三角标记朝右的三角标记朝右的三角标记 朝左的三角标记朝左的三角标记朝左的三角标记朝左的三角标记汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u3.plot绘图绘图例例1：单曲线绘图：单曲线绘图输入命令：输入命令：x=0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14plot(x)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u3.plot绘图绘图例例2：多多曲曲线线绘绘图图，在在0，2 用用红红线线画画sin(x)，用用绿绿圈画圈画cos(x).输入命令：输入命令：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,go)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u4具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形在在MATLAB中中，如如果果需需要要绘绘制制出出具具有有不不同同纵纵坐坐标标标标度度的两个图形，可以使用的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。调用格式为：绘图函数。调用格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2)其其中中x1,y1对对应应一一条条曲曲线线，x2,y2对对应应另另一一条条曲曲线线。横横坐坐标标的的标标度度相相同同，纵纵坐坐标标有有两两个个，左左纵纵坐坐标标用用于于x1,y1数据对，右纵坐标用于数据对，右纵坐标用于x2,y2数据对。数据对。汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.1 数据点绘图数据点绘图u4具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形例例5-4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4 x)和和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图函数绘图函数绘图函数绘图函数绘图ezplotezplot符号函数绘图符号函数绘图符号函数绘图符号函数绘图fplotfplot绘制函数图绘制函数图绘制函数图绘制函数图汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u1.ezplot 符符号号函函数数(显显函函数数、隐隐函函数数和和参参数数方方程程)绘图绘图ezplot的调用格式：的调用格式：ezplot(f(x)ezplot(f(x),a,b)ezplot(f(x,y),xmin,xmax,ymin,ymax)ezplot(x(t),y(t),tmin,tmax)在区间在区间xmin x xmax和和ymin y ymax绘制隐函数绘制隐函数f(x,y)=0的图形的图形在区间在区间tmin t tmax绘制参数方程绘制参数方程x=x(t)，y=y(t)的图形的图形在默认范围在默认范围-2，2 内绘制函数内绘制函数f(x)的图形的图形在区间在区间a，b内绘制函数内绘制函数f(x)的图形的图形汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u1.ezplot 符符号号函函数数(显显函函数数、隐隐函函数数和和参参数数方方程程)绘图绘图例例3：在：在0,上画上画y=cos(x)的图形的图形输入命令：输入命令：ezplot(cos(x),0,pi)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u1.ezplot 符符号号函函数数(显显函函数数、隐隐函函数数和和参参数数方方程程)绘图绘图例例4：参数方程作图，在：参数方程作图，在0,2 上画星形图：上画星形图：x=cos3t，y=sin3t输入命令输入命令ezplot(cos(t)3,sin(t)3,0,2*pi)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u1.ezplot 符符号号函函数数(显显函函数数、隐隐函函数数和和参参数数方方程程)绘图绘图例例5：隐函数作图，在：隐函数作图，在-3，0，0，4上画方程上画方程ex+sin(xy)=0的图形的图形输入命令：输入命令：ezplot(exp(x)+sin(x*y),-3,0,0,4)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u2.fplot 绘制函数图绘制函数图fplot的调用格式的调用格式:fplot(fun,xmin xmax)绘制函数绘制函数fun在在x区间区间xmin,xmax的函数图。的函数图。fplot(fun,xmin xmax,corline)以指定线形绘图。以指定线形绘图。x,y=fplot(fun,xmin xmax)只返回绘图点的值，而不绘图。只返回绘图点的值，而不绘图。汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u2.fplot 绘制函数图绘制函数图fplot(fun,xmin xmax)fplot(fun,xmin xmax,corline)x,y=fplot(fun,xmin xmax)注注意意：(1)fun必必须须是是M文文件件的的函函数数名名或或是是独独立立变变量量为为x的字符串的字符串.(2)fplot函函数数不不能能画画参参数数方方程程和和隐隐函函数数图图形形，但但在在一一个个图上可以画多个图形。图上可以画多个图形。汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u2.fplot 绘制函数图绘制函数图例例6：在：在-2，2范围内绘制函数范围内绘制函数tanh(x)的图形的图形.输入命令：输入命令：fplot(tanh,-2,2)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u2.fplot 绘制函数图绘制函数图例例7：x的的取取值值范范围围在在-2 ,2 ,y的的取取值值范范围围在在-2,2,画出画出tanh(x)，sin(x)，cos(x)的图形的图形输入命令输入命令fplot(tanh(x),sin(x),cos(x),-2*pi 2*pi-2 2)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.2 函数绘图函数绘图u2.fplot 绘制函数图绘制函数图例例8：在：在-1，2上画上画y=e2x+sin(3x2)的图形的图形先建先建M文件文件myfun1.m：function Y=myfun1(x)Y=exp(2*x)+sin(3*x.2)再输入命令：再输入命令：fplot(myfun1,-1,2)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u1.scatter 散点图散点图调用格式：调用格式：scatter(X,Y,S,C,s)在在向向量量X和和Y的的指指定定位位置置显显示示散散点点，S为为散散点点的的大大小小，C为为散散点点的的颜颜色色，s为为散散点点的的点点型型，X、Y和和C必必须须大大小相同，小相同，S可以是同维数的向量或常量。可以是同维数的向量或常量。汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u1.scatter 散点图散点图例例9：绘制：绘制20个五角星型的散点图个五角星型的散点图输入命令：输入命令：a=rand(20,1);b=rand(20,1);c=rand(20,1);scatter(a,b,100,c,p)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u2.polar 绘制极坐标图绘制极坐标图调用格式：调用格式：polar(theta,rho,s)用用角角度度theta（弧弧度度）和和极极半半径径rho作作极极坐坐标标图图，s指指定定线型。线型。汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u2.polar 绘制极坐标图绘制极坐标图例例10：画出：画出r=sin2 cos2 的极坐标图形的极坐标图形输入命令：输入命令：theta=linspace(0,2*pi)rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho,g)title(sin2*cos2 的极坐标图的极坐标图);汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u2.polar 绘制极坐标图绘制极坐标图例例11：绘制：绘制y=cos(4*t)的极坐标图的极坐标图输入命令：输入命令：t=0:2*pi/90:2*pi;y=cos(4*t);polar(t,y)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数pass 绘制复数的相量图绘制复数的相量图例例12：绘制复数的相量图：绘制复数的相量图：7+2.9i、2-3i和和-1.5-6i输入命令：输入命令：compass(7+2.9i,2-3i,-1.5-6i);title(相量图相量图);汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u3.bar 绘制直方图绘制直方图调用格式：调用格式：bar(x,Y,h,s)其简易格式为：其简易格式为：bar(Y)例例12：绘制直方图：绘制直方图输入命令：输入命令：t=0:0.2:2*pi;y=cos(t);bar(t,y,0.8,r)矩形的宽度矩形的宽度汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u4.stairs 绘制阶梯图绘制阶梯图调用格式：调用格式：stairs(x,y,s)其中其中s为线形。为线形。例例13：绘制阶梯曲线：绘制阶梯曲线x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);stairs(x,y)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u5.fill 绘制二维多边形并填充颜色绘制二维多边形并填充颜色调用格式：调用格式：fill(x,y,r)例例14：绘制填充多边形：绘制填充多边形输入命令：输入命令：x=1 2 3 4 5;y=4 1 5 1 4;fill(x,y,r)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u6.pie 饼图饼图调用格式调用格式：pie(x,y,s)例例15：绘制饼图绘制饼图输入命令输入命令：x=1 2 3 4 5 6 7;y=0 0 0 1 0 0 0;pie(x,y)pie(x,y,North,South,East,West,middle,fa,white)汪远征汪远征2.1 2.1 二维绘图二维绘图二维绘图二维绘图n2.1.3 特殊二维绘图函数特殊二维绘图函数u6.pie 饼图饼图例例15：某某企企业业全全年年各各季季度度的的产产值值(单单位位：万万元元)分分别别为为：2347,1827,2043,3025，试用饼图作统计分析。，试用饼图作统计分析。输入命令输入命令：pie(2347,1827,2043,3025);title(饼图饼图);legend(一季度一季度,二季度二季度,三季度三季度,四季度四季度);汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰u2.2.1 处理图形处理图形u2.2.2 定制坐标定制坐标u2.2.3 多图处理多图处理u2.2.4 缩放图形缩放图形u2.2.5 动画动画汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.1 处理图形处理图形u1.加格栅加格栅grid on加格栅在当前图上加格栅在当前图上grid off删除格栅删除格栅汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.1 处理图形处理图形u2.加图注加图注xlabel(string)在当前图形的在当前图形的x轴上加图注轴上加图注stringylabel(string)在当前图形的在当前图形的y轴上加图注轴上加图注stringzlabel(string)在当前图形的在当前图形的z轴上加图注轴上加图注string汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.1 处理图形处理图形u2.加图注加图注title(string)在当前图形的顶端上加图注在当前图形的顶端上加图注string汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.1 处理图形处理图形u2.加图注加图注例例23 在在区区间间0，2 画画sin(x)的的图图形形，并并加加注注图图注注“自变量自变量X”、“函数函数Y”、“示意图示意图”，并加格栅，并加格栅.输入命令：输入命令：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)xlabel(自变量自变量X)ylabel(函数函数Y)title(示意图示意图)grid on汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.2 定制坐标定制坐标axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)定定制制图图形形坐坐标标，其其中中参参数数分分别别是是x、y、z轴轴的的最最小小、最最大值，下述命令回到缺省状态：大值，下述命令回到缺省状态：axis auto汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.2 定制坐标定制坐标axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis的用法还有：的用法还有：axis(equal)将两坐标轴设为相等将两坐标轴设为相等axis on(off)显示和关闭坐标轴的标记、标志显示和关闭坐标轴的标记、标志汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.2 定制坐标定制坐标例例24：在区间：在区间0.005，0.01显示显示sin(1/x)的图形。的图形。输入命令：输入命令：x=linspace(0.0001,0.01,1000);y=sin(1./x);plot(x,y)axis(0.005 0.01-1 1)汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u1.图形保持图形保持hold on保持当前图形，以便继续画图到当前图上保持当前图形，以便继续画图到当前图上hold of释放当前图形窗口释放当前图形窗口汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u1.图形保持图形保持例例25：将将y=sin(x)、z=cos(x)分分别别用用点点和和线线画画出出在在同同一屏幕上。一屏幕上。输入命令：输入命令：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x)plot(x,z,:);hold on;plot(x,y)汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u2.多窗口多窗口figure(n)新新建建n窗窗口口，激激活活图图形形使使其其可可见见，并并把把它它置置于于其其它它图图形之上形之上汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u2.多窗口多窗口例例26：新建两个窗口分别画出：新建两个窗口分别画出y=sin(x)和和z=cos(x)。输入命令：输入命令：x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y);title(sin(x);pausefigure(2);plot(x,z);title(cos(x);汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u3.分割窗口分割窗口subplot(m,n,p)窗窗口口分分割割命命令令，划划分分整整个个作作图图区区域域为为m*n块块（按按从从左左至至右右，从从上上至至下下排排列列）并并激激活活第第p块块，其其后后的的作作图图语语句将图形画在该块上。句将图形画在该块上。subplot(1,1,1)返回非分割状态。返回非分割状态。汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u3.分割窗口分割窗口例例27：将屏幕分割为四块，并分别画出：将屏幕分割为四块，并分别画出y=sin(x)，z=cos(x)，a=sin(x)*cos(x)，b=sin(x)/cos(x)。输入命令输入命令：x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);z=cos(x);a=sin(x).*cos(x);b=sin(x)./(cos(x)+eps)subplot(2,2,1);plot(x,y),title(sin(x)subplot(2,2,2);plot(x,z),title(cos(x)subplot(2,2,3);plot(x,a),title(sin(x)cos(x)subplot(2,2,4);plot(x,b),title(sin(x)/cos(x)汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.3 多图处理多图处理u3.分割窗口分割窗口例例28：subplot(1,3,1);plot(x,y)subplot(1,3,2);plot(x,z)subplot(1,3,3);plot(x,b)subplot(3,1,1);plot(x,y)subplot(3,1,2);plot(x,z)subplot(3,1,3);plot(x,b)汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.4 缩放图形缩放图形zoom on为为当当前前图图形形打打开开缩缩放放模模式式。单单击击鼠鼠标标左左键键，则则在在当当前前图图形形窗窗口口中中，以以鼠鼠标标点点中中的的点点为为中中心心的的图图形形放放大大2倍倍；单击鼠标右键，则缩小单击鼠标右键，则缩小2倍倍zoom off关闭缩放模式关闭缩放模式汪远征汪远征2.2 2.2 图形修饰图形修饰图形修饰图形修饰n2.2.4 缩放图形缩放图形例例29：缩放：缩放y=sin(x)的图形的图形输入命令：输入命令：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)zoom on汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图u2.3.1 三维线图三维线图u2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.1 三维线图三维线图plot3 基本的三维图形指令基本的三维图形指令调用格式：调用格式：plot3(x,y,z)x,y,z是长度相同的向量是长度相同的向量plot3(X,Y,Z)X,Y,Z是维数相同的矩阵，对应的列表示一条曲线是维数相同的矩阵，对应的列表示一条曲线.plot3(x,y,z,选项选项)plot3(x1,y1,z1,选项选项1,x2,y2,z2,选项选项2,)注：二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。注：二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.1 三维线图三维线图plot3(x,y,z,选项选项)选项选项如前所述如前所述例例16：绘制三维线图：绘制三维线图输入命令：输入命令：t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),r:)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u1.产生网格坐标矩阵产生网格坐标矩阵绘绘制制三三维维曲曲面面图图，首首先先要要利利用用meshgrid函函数数产产生生平平面面区域内的网格坐标矩阵。其格式为：区域内的网格坐标矩阵。其格式为：x=a:d1:b;y=c:d2:d;X,Y=meshgrid(x,y);语语句句执执行行后后，矩矩阵阵X的的每每一一行行都都是是向向量量x，行行数数等等于于向向量量y的的元元素素的的个个数数，矩矩阵阵Y的的每每一一列列都都是是向向量量y，列列数数等于向量等于向量x的元素的个数。的元素的个数。汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数绘绘制制三三维维曲曲面面的的函函数数有有两两个个,surf函函数数（网网格格图图）和和mesh函数（曲面图），其调用格式为：函数（曲面图），其调用格式为：mesh(X,Y,Z,c)surf(X,Y,Z,c)一一般般情情况况下下，X，Y，Z是是维维数数相相同同的的矩矩阵阵。X，Y是是网网格格坐坐标标矩矩阵阵，Z是是网网格格点点上上的的高高度度矩矩阵阵，通通常常由由函函数计算得到，数计算得到，c用于指定在不同高度下的颜色范围。用于指定在不同高度下的颜色范围。汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数(1)使用使用mesh例例17：绘制：绘制z=x2+y2的三维网格图形的三维网格图形x=-5:5;y=x;X,Y=meshgrid(x,y)%X,Y 为坐标矩阵，为坐标矩阵，(x,y)为坐标向量为坐标向量 Z=X.2+Y.2%Z 为纵坐标矩阵，为纵坐标矩阵，X.2+Y.2 为绘图函数为绘图函数 mesh(X,Y,Z)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数(1)使用使用surf例例18：绘制：绘制z2=x2+y2的三维曲面图形的三维曲面图形X,Y=meshgrid(-5:0.5:5)Z=sqrt(X.2+Y.2)surf(X,Y,Z)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数网格图与曲面图看起来差不多，其区别为：网格图与曲面图看起来差不多，其区别为：网格图：线条有颜色，空挡是白色的（无颜色）网格图：线条有颜色，空挡是白色的（无颜色）曲曲面面图图：线线条条是是黑黑色色的的，空空挡挡有有颜颜色色（把把线线条条之之间间的的空挡填充颜色，沿空挡填充颜色，沿z轴按每一网格变化轴按每一网格变化汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数此此外外，还还有有带带等等高高线线的的三三维维网网格格曲曲面面函函数数meshc和和带带底座的三维网格曲面函数底座的三维网格曲面函数meshz。其其用用法法与与mesh类类似似，不不同同的的是是meshc还还在在xy平平面面上上绘绘制制曲曲面面在在z轴轴方方向向的的等等高高线线，meshz还还在在xy平平面面上上绘绘制制曲面的底座。曲面的底座。汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.2 三维曲面图三维曲面图u2.绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数例例5-18 在在xy平平面面内内选选择择区区域域-8,8-8,8，绘绘制制4种种三三维曲面图。维曲面图。程序如下：程序如下：x,y=meshgrid(-8:0.5:8);z=sin(sqrt(x.2+y.2)./sqrt(x.2+y.2+eps);subplot(2,2,1);mesh(x,y,z);title(mesh(x,y,z)subplot(2,2,2);meshc(x,y,z);title(meshc(x,y,z)subplot(2,2,3);meshz(x,y,z)title(meshz(x,y,z)subplot(2,2,4);surf(x,y,z);title(surf(x,y,z)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数u1.cylinde 三维旋转面绘图函数三维旋转面绘图函数调用格式：调用格式：cylinde(r,n)其中其中r为半径；为半径；n为柱面圆周等分数为柱面圆周等分数例例19：绘制三维陀螺锥面：绘制三维陀螺锥面t1=0:0.1:0.9;t2=1.0:0.1:2;r=t1-t2+2;x,y,z=cylinder(r,30);surf(x,y,z);grid汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数u2.sphere(n)球面绘图函数球面绘图函数调用格式调用格式：sphere(n)其中其中n为球面等分数，缺省为为球面等分数，缺省为20例例20：绘制三维球面绘制三维球面x,y,z=sphere(30);surf(x,y,z);汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数u3.pie3 三维饼图三维饼图调用格式调用格式：pie3(X，Y)输入命令输入命令：x=4 3 6 8 9;y=0 0 0 0 0;pie3(x,y)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数u4.fill3 三维多边形三维多边形fill3 三维多边形的绘制和填色与二维多边形完全相同三维多边形的绘制和填色与二维多边形完全相同调用格式与二维相同：调用格式与二维相同：fill3(x,y,z,s)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.3 特殊的三维图形函数特殊的三维图形函数u4.fill3 三维多边形三维多边形例例21：用用随随机机顶顶点点坐坐标标画画出出5个个粉粉色色的的三三角角形形，并并用用黄色的黄色的表示顶点表示顶点y1=rand(3,5);y2=rand(3,5);y3=rand(3,5);fill3(y1,y2,y3,m);hold on;plot3(y1,y2,y3,yo)汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.4 三角网格作图三角网格作图u1.三角网格剖分三角网格剖分delaunaydelaunay函函函函数数数数可可可可以以以以按按按按照照照照DT(DT(DelaunayDelaunay三三三三角角角角剖剖剖剖分分分分)网网网网格格格格划划划划分分分分的的的的要要要要求求求求将将将将一一一一个个个个点点点点集集集集中中中中的的的的点点点点划划划划归归归归某某某某一一一一个个个个有有有有限限限限网网网网格格格格所所所所有有有有。它在它在它在它在Matlab Matlab 中的用法如下：中的用法如下：中的用法如下：中的用法如下：Tri=delaunay(x,y)Tri=delaunay(x,y)其其其其输输输输入入入入为为为为点点点点集集集集中中中中所所所所有有有有点点点点的的的的横横横横、纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标向向向向量量量量x x和和和和y y，返返返返回回回回值值值值为为为为一一一一个个个个m3m3的的的的矩矩矩矩阵阵阵阵，矩矩矩矩阵阵阵阵中中中中每每每每一一一一行行行行表表表表示示示示DTDT网网网网格格格格中中中中一一一一个三角形网格的三个顶点。个三角形网格的三个顶点。个三角形网格的三个顶点。个三角形网格的三个顶点。汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.4 三角网格作图三角网格作图u2.网格作图网格作图TrimeshTrimesh函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：trimesh(Tri,X,Y,Z)trimesh(Tri,X,Y,Z)TriTri是是是是mm行行行行3 3列列列列的的的的自自自自由由由由面面面面片片片片矩矩矩矩阵阵阵阵作作作作为为为为三三三三角角角角形形形形网网网网格格格格,X,X,Y,Y,Z Z为顶点数据为顶点数据为顶点数据为顶点数据.函数画出基于该网格的三角网格表面图函数画出基于该网格的三角网格表面图函数画出基于该网格的三角网格表面图函数画出基于该网格的三角网格表面图汪远征汪远征2.3 2.3 三维绘图三维绘图三维绘图三维绘图n2.3.4 三角网格作图三角网格作图u2.网格作图网格作图TrimeshTrimesh函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：函数可以实现三角网格作图：trimesh(Tri,X,Y,Z)trimesh(Tri,X,Y,Z)TriTri是是是是mm行行行行3 3列列列列的的的的自自自自由由由由面面面面片片片片矩矩矩矩阵阵阵阵作作作作为为为为三三三三角角角角形形形形网网网网格格格格,X,X,Y,Y,Z Z为顶点数据为顶点数据为顶点数据为顶点数据.例例例例x,y=meshgrid(1:15,1:15);x,y=meshgrid(1:15,1:15);tri=delaunay(x,y);tri=delaunay(x,y);z=peaks(15);trimesh(tri,x,y,z)z=peaks(15);trimesh(tri,x,y,z)汪远征汪远征2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰n2.4.1 图形颜色的修饰图形颜色的修饰u1.shading faceted 网格修饰，缺省方式网格修饰，缺省方式peaks(30);汪远征汪远征2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰n2.4.1 图形颜色的修饰图形颜色的修饰u2.shading flat 去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色去掉黑色线条，根据小方块的值确定颜色peaks(30);shading flat汪远征汪远征2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰n2.4.1 图形颜色的修饰图形颜色的修饰u3.shading interp颜颜色色整整体体改改变变，根根据据小小方方块块四四角角的的值值差差补补过过度度点点的的值值确定颜色确定颜色peaks(30);shading interp汪远征汪远征2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰n2.4.1 图形颜色的修饰图形颜色的修饰u3.shading interppeaks(30);shading interp;colormap(hot)汪远征汪远征2.4 2.4 三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰三维图形修饰n2.4.1 图形颜色的