MATLAB繪圖 實驗報告三

**大學實驗報告

學院：計信學院專業(yè)：網(wǎng)絡工程班級：網(wǎng)絡092

姓名實驗時間實驗項目名稱實1.掌握繪制二維圖形及三維圖形的方法。驗2.掌握圖形控制與修飾處理的方法。目3.了解圖像處理及動畫制作的基本方法。的實驗要求實驗PC機、MATLAB7.0儀器在MATLAB7.0下認真獨立完成各個實驗，并了解和掌握繪制二維、三圍圖形的方法，學會圖形制作的基本方法。學號指導教師實驗組成績實驗3.MATLAB繪圖實驗MATLAB程序設計教程第四章課后實驗習題1、2、4內(nèi)容1.（1）（2）實驗數(shù)據(jù)2.4.（1）（2）1.在MATLAB中，繪制直角坐標系下的二維曲線可以利用plot函數(shù)。實驗總2.在繪制圖形的同時，可對圖形添加圖形標注，以使圖形意義更加明確，可讀性強。3.Mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖，在不需要繪制特別精細的三維曲面圖時，可通過三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。結(jié)4.MATLAB有功能極強的圖形處理工具箱，可對圖像進行更專業(yè)的處理---圖形處理；描繪質(zhì)點運動軌跡的動畫軌跡動畫。指導教師意見簽名：年月日注：各學院可根據(jù)教學需要對以上欄木進行增減。表格內(nèi)容可根據(jù)內(nèi)容擴充。

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實驗項目：MATLAB作圖

實驗目的：

1）了解MATLAB平面繪圖的命令，如MATLAB常用的二維及三維繪圖命令。2）了解MATLAB立體圖形的繪制，其中包括常用的立體繪圖函數(shù)的理解。

實驗原理：

一、平面繪圖命令

1）plot：線性二維圖。

plot函數(shù)常用的格式：plot(x,y)或者plot(x,y,s)或plot(x1,y1,x2,y2,...)或

plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,...)

其中x,x1,x2,…為橫坐標，y,y1,y2,…為縱坐標，s,s1,s2,…為繪圖方式參數(shù)。繪圖方式參數(shù)及含義：

顏色：bblue；ggreen；rred；ccyan；mmagenta；yyellow；kblack。點樣式：.point；ocircle；xx-mark；+plus；………………線樣式：………………

2）fplot：

float格式為fplot("function",limits)，表示在指定的范圍limits內(nèi)畫出函數(shù)名為function的一元函數(shù)圖形.其中l(wèi)imits是一個指定x-軸范圍的向量[xminxmax]或者是x軸和y軸范圍的向量[xminxmaxyminymax].fplot采用自適應步長控制來畫出函數(shù)function的圖形，在函數(shù)的變化激烈的區(qū)間，采用小的步長，否則采用大的步長.總之，使計算量與時間最小，圖形盡可能精確.對于變化劇烈的函數(shù)，可用fplot來進行較精確的繪圖，會對劇烈變化處進行較密集的取樣，如程序：fplot("sin(1/x)",[0.010.1],"k");結(jié)果如圖1-2所示.

3）ezplot

ezplot表示對隱函數(shù)作圖，使用格式為ezplot(f,[a,b])，表示繪制函數(shù)f在區(qū)間[a,b]上的圖形，當區(qū)間[a,b]缺省時，默認為2,2，如程序ezplot("cos(x)",[1,10]).ezplot函數(shù)的其他格式可參見MATLAB幫助系統(tǒng).4）subplot(m,n,p)：

把一個畫面分成mn個圖形區(qū)域，p代表當前的區(qū)域號，在每個區(qū)域中分別畫一個圖.

5）MATLAB中其他常見的平面繪圖函數(shù)

（1）當資料點數(shù)量不多時，可用bar作二維垂直條形圖.

（2）可用barth作二維水平條形圖，用水平條形顯示向量或矩陣中的值.

（3）如果已知數(shù)據(jù)的誤差量，就可用errorbar來表示.下面以標準差來作為誤差量.（4）若要產(chǎn)生極坐標圖形，可用極坐標圖函數(shù)polar.

（5）對于大量的數(shù)據(jù)資料，可用累計圖函數(shù)hist來顯示資料的情況和統(tǒng)計特性.

（6）極坐標累計圖rose和hist很接近，只不過是將資料大小視為角度，資料個數(shù)視為距離，并用極坐標繪制表示.

（7）用stairs函數(shù)可畫出階梯圖.（8）用stems函數(shù)產(chǎn)生針狀圖.

（9）fill函數(shù)將資料點視為多邊形頂點，并將此多邊形進行顏色填充.（10）feather將每一個資料點視為復數(shù)，并以箭號畫出.

（11）compass和feather很接近，只是每個箭號的起點都在原點.（12）可用quiver函數(shù)作向量場圖形.

（13）可用pie作餅形圖.pie常用的格式如下：

格式一pie(X)表示用x中的數(shù)據(jù)畫一餅形圖，x中的每一個元素代表餅形圖中的一

部分.X中元素X(i)所代表的扇形大小通過X(i)/sum(X)的大小來決定.若有sum(X)=1，則x中元素就直接指定了所在部分的大�。蝗魋um(X)如：plot(0:pi/20:2*pi,sin(0:pi/20:2*pi));text(pi,0,ZerosPoint);gridon（7）xlabel、ylabel：給x、y軸貼上標簽.

7)（1）可以根據(jù)不同的坐標軸刻度方式需要，選擇不同的函數(shù)繪圖.以下為MATLAB常見的繪圖函數(shù)所表示的不同坐標軸刻度方式：

plotx軸和y軸均為線性刻度（Linearscale）loglogx軸和y軸均為對數(shù)刻度（Logarithmicscale）semilogxx軸為對數(shù)刻度，y軸為線性刻度semilogyx軸為線性刻度，y軸為對數(shù)刻度

（2）圖形的輸出：在需要將產(chǎn)生的圖形輸出到Word文檔中時，通�？刹捎孟率龇椒ǎ菏紫�，在MATLAB圖形窗口中選擇【File】菜單中的【Export】選項，將打開圖形輸出對話框，在該對話框中可以把圖形以emf、bmp、jpg、pgm等格式保存.然后，再打開相應的文檔，并在該文檔中選擇【插入】菜單中的【圖片】選項插入相應的圖片即可.

對于plot，legend等函數(shù)，可以用helpplot,helplegend查閱有關(guān)這些命令的詳細信息.

二、立體圖形繪制1常用的立體繪圖函數(shù)

（1）plot3(x,y,z)畫空間曲線圖，其中x，y，z為同維數(shù)的向量.（2）mesh(x,y,z)畫網(wǎng)格曲面，這里x，y，z是三個數(shù)據(jù)矩陣，分別表示數(shù)據(jù)點的橫坐標，縱坐標和函數(shù)值，該命令將數(shù)據(jù)點在空間中描出，并連成網(wǎng)格.

（3）surf(x,y,z)在矩形區(qū)域內(nèi)顯示三維帶陰影曲面圖，這里x，y，z是三個數(shù)據(jù)矩陣，分別表示數(shù)據(jù)點的橫坐標，縱坐標和函數(shù)值，該命令將數(shù)據(jù)點所表示的曲面畫出.

（4）surfc在矩形區(qū)域內(nèi)顯示三維帶陰影曲面圖，只是等高線在曲面下方畫出.（5）surfl畫帶光照模式的三維曲面圖.

（6）MATLAB還提供了ezsurf，ezmesh等繪制三維網(wǎng)格圖和曲面圖的簡單繪圖函數(shù).可用helpmesh，helpsurf等命令查閱有關(guān)這些命令的詳細信息.2其他常用的立體繪圖函數(shù)

（1）peaks圖形：peaks命令可以作PEAKS函數(shù)圖形.

（2）柱面圖cylinder：格式為[x,y,z]=cylinder(R,N).此函數(shù)以母線向量R生成單位柱面.母線向量R是在單位高度里等分刻度上定義的半徑向量.N為旋轉(zhuǎn)圓周上的分格線的條數(shù).可以用surf(x,y,z)來表示此柱面.

（3）球面圖sphere：格式為[x,y,z]=sphere(N)，%此函數(shù)生成3個(N+1)*(N+1)的矩陣,利用函數(shù)surf(x,y,z)可作出單位球面.

（4）三維離散數(shù)據(jù)的柄形圖stem3：該圖用一線段顯示數(shù)據(jù)離開xoy平面的高度，在線段的末端用一小圓圈（缺省記號）或其他的標記符號表示數(shù)據(jù)的高度.

（5）三維空間中的彗星圖comet3：彗星圖為一個三維的動畫圖像，彗星頭（一個小圓圈）沿著數(shù)據(jù)指定的軌道前進，彗星體為跟在彗星頭后面的一段痕跡，彗星軌道為整個函數(shù)所畫的實曲線.需要注意的是，該彗星軌跡的顯示模式EraseMode為none，所以用戶不能打印出彗星軌跡（只能得到一個小圓圈），且若用戶調(diào)整窗口大小，則彗星會消失.

（6）用指定的顏色填充三維多邊形fill3：fill3(x,y,z,c)填充由參數(shù)x，y和z確定多邊形.（7）waterfall：瀑布圖.用所給參數(shù)的數(shù)據(jù)畫一“瀑布”效果圖.

（8）三維空間等高線圖contour3：該命令生成一個定義在矩形格柵上曲面的三維等高線圖.（9）三維餅形圖pie3，畫一個三維餅形圖，使用方式與pie類似.關(guān)于以上函數(shù)的使用方法，可以參見MATLAB幫助系統(tǒng).

實驗內(nèi)容：

1、畫出下列以直角坐標方程表示的曲線：（1）立方曲線yx3；

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