MATLAB04:基础绘图

线型符号	线型设定符	标记	标记设定符	颜色	颜色设定符
`-`	实线（默认）	`o`	圆圈	`y`	黄色
`--`	虚线	`+`	加号	`m`	品红色
`:`	点线	`*`	星号	`c`	青蓝色
`-.`	点划线	`.`	点	`r`	红色
		`x`	叉号	`g`	绿色
		`s`	方形	`b`	蓝色
		`d`	菱形	`w`	白色
		`^`	上三角	`k`	黑色
		`v`	下三角
		`>`	右三角
		`<`	左三角
		`p`	五角形
		`h`	六角形

下面例子演示了绘制 $(0, 2\pi)$ 内余弦函数的图像:

x = 0:pi/20:2*pi;
y = cos(x);
plot(x, y, 'r.-')

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装饰图线

使用legend()函数为图片增加图例

使用legend(label1, ..., labelN)函数可以为图片添加图例.

x=0:0.5:4*pi;
y=sin(x); h=cos(x); w=1./(1+exp(-x)); g=(1/(2*pi*2)^0.5).*exp((-1.*(x-2*pi).^2)./(2*2^2));
plot(x,y,'bd-' ,x,h,'gp:',x,w,'ro-' ,x,g,'c^-');		% 绘制多条图线
legend('sin(x)','cos(x)','Sigmoid','Gauss function');	% 添加图例

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使用title()和*label()为图片增加标题和标签

x = 0:0.1:2*pi; y1 = sin(x); y2 = exp(-x);
plot(x, y1, '--*', x, y2, ':o');
xlabel('t = 0 to 2\pi');
ylabel('values of sin(t) and e^{-x}')
title('Function Plots of sin(t) and e^{-x}');
legend('sin(t)','e^{-x}');

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使用text()和annotation()为图片增加注解

x = linspace(0,3); y = x.^2.*sin(x); plot(x,y);
line([2,2],[0,2^2*sin(2)]);
str = '$$ \int_{0}^{2} x^2\sin(x) dx $$';
text(0.25,2.5,str,'Interpreter','latex');
annotation('arrow','X',[0.32,0.5],'Y',[0.6,0.4]);

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控制坐标轴,边框与网格

使用下列命令可以控制坐标轴,边框与网格.

命令	作用
`grid on/off`	设置网格可见性
`box on/off`	设置边框可见性
`axis on/off`	设置坐标轴可见性
`axis normal`	还原默认行为,将图框纵横比模式和数据纵横比模式的属性设置为自动
`axis square`	使用相同长度的坐标轴线。相应调整数据单位之间的增量
`axis equal`	沿每个坐标轴使用相同的数据单位长度
`axis tight`	将坐标轴范围设置为等同于数据范围，使轴框紧密围绕数据

下面的例子演示axis命令的效果:

t = 0:0.1:2*pi; x = 3*cos(t); y = sin(t);
subplot(2, 2, 1); plot(x, y); axis normal
subplot(2, 2, 2); plot(x, y); axis square
subplot(2, 2, 3); plot(x, y); axis equal
subplot(2, 2, 4); plot(x, y); axis equal tight

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绘制多条图线

在一个图像上绘制多条图线

默认情况下,每次执行plot()函数都会清除上一次绘图的结果,多次执行plot()只会保留最后一次绘制的图形.

plot(cos(0:pi/20:2*pi));
plot(sin(0:pi/20:2*pi));

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我们可以使用hold on和hold off命令控制绘图区域的刷新,使得多个绘图结果同时保留在绘图区域中.

hold on		% 提起画笔,开始绘制一组图片			
plot(cos(0:pi/20:2*pi));
plot(sin(0:pi/20:2*pi));
hold off	% 放下画笔,该组图片绘制完毕

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在一个窗口内绘制多个图像

使用subplot()函数可以在一个窗口内绘制多个图像.其语法为:

subplot(m,n,p)

该命令表示将当前图窗划分为m×n个网格,并在第p个网格内绘制图像.

示例如下:

subplot(2,2,1);
x = linspace(-3.8,3.8);
y_cos = cos(x);
plot(x,y_cos);
title('Subplot 1: Cosine')

subplot(2,2,2);
y_poly = 1 - x.^2./2 + x.^4./24;
plot(x,y_poly,'g');
title('Subplot 2: Polynomial')

subplot(2,2,[3,4]);
plot(x,y_cos,'b',x,y_poly,'g');
title('Subplot 3 and 4: Both')

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图形对象的操作

在MATLAB中,图形都是以对象的形式储存在内存中,通过获取其图形句柄可以对其进行操作.

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获取图形句柄

图形句柄本质上就是一个浮点数,可以唯一确定一个图形对象.下面几个函数用于获取图形句柄.

Function	Purpose
`gca()`	获取当前坐标轴的句柄
`gcf()`	获取当前图像的句柄
`allchild(handle_list)`	获取该对象的所有子对象的句柄
`ancestor(h,type)`	获取对象最近的`type`类型的祖先节点
`delete(h)`	删除某对象
`findall(handle_list)`	获取该对象的后代对象

所有绘图函数也会返回图形对象的句柄.

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通过图形句柄操作图形属性

使用get()和set()函数可以对图形对象的属性进行访问和修改.访问官方文档可以查看所有图形对象的属性.

set(H,Name,Value)
v = get(h,propertyName)

MATLAB04:基础绘图

下面两个例子演示使用图形句柄操作图形对象:

改变坐标轴属性:

% 第一张图
set(gca, 'FontSize', 25);

% 第二张图
set(gca, 'XTick', 0:pi/2:2*pi);
set(gca, 'XTickLabel', 0:90:360);

% 第三张图
set(gca, 'FontName', 'symbol');
set(gca, 'XTickLabel', {'0', 'p/2', 'p', '3p/2', '2p'});

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改变线型

h = plot(x,y); 
set(h, 'LineStyle','-.', ...
	'LineWidth', 7.0, ...
	'Color', 'g');

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将图形保存到文件

使用saveas(fig,filename)命令可以将图形对象保存到文件中,其中fig为图形句柄,filname为文件名.

saveas(gcf, 'myfigure.png')

使用saveas()函数将图像保存成位图时,会发生失真.要精确控制生成图片的质量,可以使用print()函数,见官方文档

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