1、第第7章章 圖形處理圖形處理概述概述獲取圖形數據獲取圖形數據根據數據點作圖根據數據點作圖基本作圖命令基本作圖命令創建圖形窗口創建圖形窗口單個窗口單個窗口線形圖線形圖直角直角/對數坐標對數坐標 極坐標極坐標,雙軸圖雙軸圖子圖子圖圖形格式設置圖形格式設置其它圖形其它圖形函數作圖函數作圖三維圖形制作三維圖形制作線形圖線形圖 增加內容與色圖增加內容與色圖圖形編輯圖形編輯聲音與動畫聲音與動畫制作方法制作方法 實例實例方法方法實例實例圖形處理采用下面步驟：1 準備作圖數據(必須) (1) 使用load調入.txt； (2) 系統/用戶函數得到(.m)； (3) 使用ginput獲得(屏幕)； (4) 輸入

2、命令(命令窗口)。2 選定作圖窗口與作圖區域 figure3 調入作圖函數命令(必須) plot4 設置圖形格式 線/軸/網格/圖例/文本 5 輸出所作圖形例例7-19 制作余弦曲線聲音x=cos(linspace(0,10000,20000)sound(x); 例例7-20制作正弦曲線在某一區間延伸情況曲線，并播放3次。s =0.2; x1=0; % 起始點x1及其增量nframes = 50; % 確定動畫總幀數for k = 1:nframes x1= x1+s; % 橫坐標終止值x1 x =0:0.01:x1; y =sin(x); plot(x,y); % 在x=0 x1作y=sin

3、(x) axis(0 2*pi -1 1) % 坐標軸范圍 grid off % 不顯示網格線 M(k) = getframe; % 圖形存入M(k)endmovie(M,3) % 重復3次播放動畫Msound(y),sound(y,f) 將y送至揚聲器, f為采樣頻率.實現動畫包括制作動畫和播放動畫兩個過程，分別使用命令getframe和movie。M=getframe,M=getframe(p),M=getframe(p,r):獲得當前圖形窗口中的畫面;M為矩陣(保存當前圖形窗口);p為對象句柄;r為圖形對象矩形區域.movie(M,k):動畫幀矩陣M重復k次播放 增加圖形元素hold o

4、n, hold off色圖處理colormap,colormap(map)brighten(s) 線性圖格式設置: plot(x,y,s)圖形標簽、圖例、文本設置 圖形與坐標軸的刪除 cla,clf 坐標軸定義與設置 axis(lims),axis equal 網格線設置 grid on, grid off 圖例設置 legend(str1,k) legend off 標題設置 title,xlabel(str) 文本設置 text(x,y,str) 雙軸圖兩側標記處理 plotyy 例例7-15 作出函數對應三維網格表面和三維曲面.算例代碼算例代碼clf % 清除當前圖形x=-5:0.1:5

5、;y=-4:0.1:4; % 確定x,yx,y=meshgrid(x,y);% 生成網格點z=0.5*x.3+y.2; % 生成變量zsubplot(2,2,1);mesh(x,y,z); % 1:三維網格表面subplot(2,2,2);surf(x,y,z); % 2:三維曲面subplot(2,2,3);meshc(x,y,z); % 3:三維網格表面(具等值線)subplot(2,2,4);surfc(x,y,z); % 4:三維曲面(具等值線)三維圖形制作通常是在確定向 量 x , y 的 基 礎 上 ， 使 用meshgrid生成新矩陣，輸入函數z=f(x,y)，使用mesh命令生

6、成三維網格，使用surf等命令生成三維曲面。 x y=meshgrid(x,y):根據m個數據向量x和n個數據向量y分別生成mn個數據的矩陣x和y。mesh(x,y,z)為繪制數據(x,y,z)的三維網格表面。surf(x,y,z)為繪制數據(x,y,z)的三維曲面。fplot(fun,lims,tol,n,p1,p2,):繪制函數fun的圖形。 ezplot的用法與fplot基本一致，區別見書。 例例 7 - 1 3 繪 制 函 數 在某一區間上的圖形。算例代碼算例代碼 clf; ezplot(u2-v2-1,-3 2 -2 3); 二元函數曲線作圖 plot3.bar,bar3,pie,p

7、ie3,stem,stem3,quiver(向量場圖),feather,compass,rose,contourf,area,hist,gplot(拓樸圖),stairs,errorbar,comet 極坐標系中繪圖polar(theta1,r1,s1,)以格式s1,在極坐標系中繪制數據theta1-r1,對應圖形 雙軸圖plotyy(x1,y1,x2,y2,m1,m2):分別以作圖命令m1與m2繪制x1-y1與x2-y2對應圖形 直角坐標系 plot(x,y,s) 以格式s繪制x-y對應圖形 plot(x1,y1,s1,x1,y1,s1,) s,為顏色/線型/點型(表7-1) plot3畫三

8、維曲線,使用方法一致。 對數坐標系中繪圖 loglog(x,y,s), loglog(x1,y1,s1,x2,y2,s2,), semilogx(),semilogy() 讀取圖形窗口數據 x,y=ginput: 從鼠標所在位置獲得數據,x,y為鼠標所在位置坐標。 從外部讀取圖像數據 x=imread(filename,fmt):從外部文件filename讀取格式fmt的圖像數據subplot(m,n,p),subplot(mnp),subplot(position,l b w h)m,n為子圖窗口大小(行/列)p為子圖窗口序號position為位置(左下角/寬/高)例例7-2在同一窗口、不同

9、坐標系作y=sin(x),x=(0:0.01:2)*pi;y1=sin(x);y2=sin(2*x);y3=sin(3*x);y4=sin(4*x); a=subplot(2,2,1);plot(x,y1);a=subplot(2,2,2);plot(x,y2);a=subplot(2,2,3);plot(x,y3); a=subplot(2,2,4);plot(x,y4)figure,figure(n), get(n)和set(n) 例例7-1作出函數y=sin(x)在區間0,10上的圖形。 算例代碼算例代碼 clear x=0:0.01:10; y=sin(x); h=figure(1);

10、 plot(x,y); get(h); set(h,Visible,on); hold on; hold off; 第第7章章 圖形處理圖形處理第第7章章 圖形處理圖形處理MATLAB中進行圖形制作，通常采用下面步驟：1 準備作圖數據(必須) (1) 使用load命令調入.txt數據(=txt)； (2) 通過系統函數/用戶自編函數得到作圖數據(=m)； (3) 使用命令ginput獲得位置數據(=屏幕窗口)； (4) 直接輸入命令(=命令窗口)。2 選定作圖窗口與作圖區域 figure3 調入作圖函數命令(必須) plot4 設置圖形格式 線形 坐標軸 網格線 圖例、文本 5 輸出所制作的圖

11、形7.1 圖形制作概述第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_17.2.1 圖形窗口的創建與控制1 單個圖形窗口的創建與控制 : figure,figure(n), get(n)和set(n) 例例7-1作出函數y=sin(x)在區間0,10上的圖形。 算例代碼算例代碼 clear x=0:0.01:10; y=sin(x); h=figure(1); plot(x,y); get(h); set(h,Visible,on); hold on; hold off; 第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_27.2.1 圖形窗口的創建與控制2 多重子圖窗口的創建 subplo

12、t(m,n,p),subplot(mnp),subplot(position,l b w h) m,n為子圖窗口大小(子圖行數/列數), p為子圖窗口序號,position為位置(左下角/寬/高)。例例7-2試在同一圖形窗口、不同坐標系中作y=sin(x)、y=sin(2x)、y=sin(3x)、y=sin(4x)在 的圖形。x=(0:0.01:2)*pi;y1=sin(x);y2=sin(2*x);y3=sin(3*x);y4=sin(4*x); a=subplot(2,2,1);plot(x,y1);a=subplot(2,2,2);plot(x,y2);a=subplot(2,2,3);

13、plot(x,y3); a=subplot(2,2,4);plot(x,y4)2 , 0 x第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_37.2.2獲取圖形數據 讀取圖形窗口數據x,y=ginput: 從鼠標所在位置獲得數據, x,y為鼠標所在位置坐標。 從外部讀取圖像數據x=imread(filename,fmt): 從外部文件filename讀取格式fmt的圖像數據第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_47.2.3 根據數據點作圖1 線形圖 直角坐標系中繪圖 plot(x,y,s)以格式s繪制數據x-y對應的圖形。 plot(x1,y1,s1,x1,y1,s1,) s,s

14、1,s2為顏色、線型、點型的格式, 見表7-1 。 plot3是三維曲線對應作圖命令，兩者使用方法一致。 對數坐標系中繪圖 loglog(x,y,s), loglog(x1,y1,s1,x2,y2,s2,), semilogx(),semilogy() 第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_57.2.3 根據數據點作圖 極坐標系中繪圖 polar(theta1,r1,s1,theta2,r2,s2,)以格式s1,s2,在極坐標系中繪制數據theta1-r1,theta2-r2,對應的圖形； 雙軸圖plotyy(x1,y1,x2,y2,m1,m2)為分別以作圖命令m1與m2繪制數據x

15、1-y1與數據x2-y2對應的圖形。 2 其它圖形bar,bar3,pie,pie3,stem,stem3,quiver(向量場圖),feather,compass,rose,contourf,area,hist,gplot(拓樸圖),stairs,errorbar,comet第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_67.2.4 函數作圖1 平面曲線作圖 fplot(fun,lims,tol,n,p1,p2,)為繪制函數fun的圖形。 ezplot的用法與fplot基本一致，ezplot可作隱函數與多元函數的圖形、默認作圖區間為 、使用圖形標記、還可作隱函數形式f(u,v)=0的矢量

16、圖。 例例7-13繪制 在 上的圖形。算例代碼算例代碼 clf; ezplot(u2-v2-1,-3 2 -2 3); 0122vu 3 , 2,2 , 3vu2 ,2x第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_77.2.4函數作圖 2 二元函數曲線作圖 plot3.7.2.5三維圖形制作 三維圖形制作通常是在確定向量x,y的基礎上，使用meshgrid生成新矩陣，再輸入函數z=f(x,y)，使用mesh等命令生成三維網格、使用surf等命令生成三維曲面。 x y=meshgrid(x,y)為根據已有m個數據的向量x和n個數據的向量y分別生成有mn個數據的新矩陣x和y。 mesh(x,

17、y,z)為繪制數據(x,y,z)的三維網格表面。 surf(x,y,z)為繪制數據(x,y,z)的三維曲面。第第7章章 圖形處理圖形處理7.2 基本作圖命令_8例例7-15在上作出對應的三維網格表面和三維曲面。算例代碼算例代碼clf % 清除當前圖形x=-5:0.1:5;y=-4:0.1:4; % 確定變量x,y的范圍(向量)x,y=meshgrid(x,y); % 生成變量x,y的網格點(矩陣)z=0.5*x.3+y.2; % 生成變量zsubplot(2,2,1);mesh(x,y,z); %1:三維網格表面subplot(2,2,2);surf(x,y,z); %2:三維曲面subplo

18、t(2,2,3);meshc(x,y,z); %3:三維網格表面(具等值線)subplot(2,2,4);surfc(x,y,z); %4:三維曲面(具等值線)第第7章章 圖形處理圖形處理7.3 圖形格式的設置_17.3.1線性圖格式的設置 plot(x,y,s)形式的作圖中，格式s可以使用系統默認的格式，也可以重新設置.7.3.2圖形標簽、圖例、文本的設置 1 圖形與坐標軸的刪除 cla,clf 2 坐標軸定義與設置 axis(lims),axis equal 3 網格線設置 grid on, grid off 4 圖例設置 legend(str1,str2,k), legend off 5

19、 標題設置 title(str), xlabel(str), ylabel(str), zlabel(str) 6 文本設置 text(x,y,str) 7 雙軸圖兩側標記處理 plotyy 第第7章章 圖形處理圖形處理7.3 圖形格式的設置_27.3.3增加圖形元素 hold on, hold off7.3.4色圖處理 colormap,colormap(map),brighten(s) 例例7-17試將 上三維網格表面 色圖設置為紅-藍-深紅色色圖，將圖形適當增亮。算例代碼算例代碼 clf % 清除當前圖形 x=-5:0.1:5;y=-4:0.1:4; % 確定變量x,y的范圍(向量) x

20、,y=meshgrid(x,y); % 生成變量x,y的網格點(矩陣) z=0.5*x.3+y.2; % 生成變量z mesh(x,y,z); % 繪制三維網格曲面 colormap(hsv); %設置三維網格曲面色圖 brighten(0.60); %加亮當前圖形運行結果運行結果執行結果見圖7-17。 4 , 4,5 , 5yx2/ )(23yxz第第7章章 圖形處理圖形處理7.4 利用圖形窗口編輯圖形 圖形窗口是使用繪圖函數和工具進行圖形繪制的一個單獨窗口。圖形窗口界面如圖7-18所示，從上到下分為4個部分：圖形窗口標題欄、菜單欄、快捷工具欄、圖形顯示窗口。第第7章章 圖形處理圖形處理7.5