MATLAB繪圖 實(shí)驗(yàn)報(bào)告三

**大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院：計(jì)信學(xué)院專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)092

姓名實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)1.掌握繪制二維圖形及三維圖形的方法。驗(yàn)2.掌握?qǐng)D形控制與修飾處理的方法。目3.了解圖像處理及動(dòng)畫制作的基本方法。的實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)PC機(jī)、MATLAB7.0儀器在MATLAB7.0下認(rèn)真獨(dú)立完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)，并了解和掌握繪制二維、三圍圖形的方法，學(xué)會(huì)圖形制作的基本方法。學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)組成績(jī)實(shí)驗(yàn)3.MATLAB繪圖實(shí)驗(yàn)MATLAB程序設(shè)計(jì)教程第四章課后實(shí)驗(yàn)習(xí)題1、2、4內(nèi)容1.（1）（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2.4.（1）（2）1.在MATLAB中，繪制直角坐標(biāo)系下的二維曲線可以利用plot函數(shù)。實(shí)驗(yàn)總2.在繪制圖形的同時(shí)，可對(duì)圖形添加圖形標(biāo)注，以使圖形意義更加明確，可讀性強(qiáng)。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(xì)的三維曲面圖時(shí)，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(qiáng)的圖形處理工具箱，可對(duì)圖像進(jìn)行更專業(yè)的處理---圖形處理；描繪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)畫軌跡動(dòng)畫。指導(dǎo)教師意見簽名：年月日注：各學(xué)院可根據(jù)教學(xué)需要對(duì)以上欄木進(jìn)行增減。表格內(nèi)容可根據(jù)內(nèi)容擴(kuò)充。

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實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：MATLAB作圖

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

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(shí)驗(yàn)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(biāo)，y,y1,y2,…為縱坐標(biāo)，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(diǎn)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(gè)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(yīng)步長(zhǎng)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(zhǎng)，否則采用大的步長(zhǎng).總之，使計(jì)算量與時(shí)間最小，圖形盡可能精確.對(duì)于變化劇烈的函數(shù)，可用fplot來進(jìn)行較精確的繪圖，會(huì)對(duì)劇烈變化處進(jìn)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(duì)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(dāng)區(qū)間[a,b]缺省時(shí)，默認(rèn)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(gè)畫面分成mn個(gè)圖形區(qū)域，p代表當(dāng)前的區(qū)域號(hào)，在每個(gè)區(qū)域中分別畫一個(gè)圖.

5）MATLAB中其他常見的平面繪圖函數(shù)

（1）當(dāng)資料點(diǎn)數(shù)量不多時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)差來作為誤差量.（4）若要產(chǎn)生極坐標(biāo)圖形，可用極坐標(biāo)圖函數(shù)polar.

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

（6）極坐標(biāo)累計(jì)圖rose和hist很接近，只不過是將資料大小視為角度，資料個(gè)數(shù)視為距離，并用極坐標(biāo)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(diǎn)視為多邊形頂點(diǎn)，并將此多邊形進(jìn)行顏色填充.（10）feather將每一個(gè)資料點(diǎn)視為復(fù)數(shù)，并以箭號(hào)畫出.

（11）compass和feather很接近，只是每個(gè)箭號(hào)的起點(diǎn)都在原點(diǎn).（12）可用quiver函數(shù)作向量場(chǎng)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(gè)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(biāo)簽.

7)（1）可以根據(jù)不同的坐標(biāo)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(biāo)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(duì)數(shù)刻度（Logarithmicscale）semilogxx軸為對(duì)數(shù)刻度，y軸為線性刻度semilogyx軸為線性刻度，y軸為對(duì)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(shí)，通�？刹捎孟率龇椒ǎ菏紫龋�在MATLAB圖形窗口中選擇【File】菜單中的【Export】選項(xiàng)，將打開圖形輸出對(duì)話框，在該對(duì)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(yīng)的文檔，并在該文檔中選擇【插入】菜單中的【圖片】選項(xiàng)插入相應(yīng)的圖片即可.

對(duì)于plot，legend等函數(shù)，可以用helpplot,helplegend查閱有關(guān)這些命令的詳細(xì)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(gè)數(shù)據(jù)矩陣，分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)和函數(shù)值，該命令將數(shù)據(jù)點(diǎn)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(gè)數(shù)據(jù)矩陣，分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)和函數(shù)值，該命令將數(shù)據(jù)點(diǎn)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(jiǎn)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(xì)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(gè)(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(hào)）或其他的標(biāo)記符號(hào)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(gè)三維的動(dòng)畫圖像，彗星頭（一個(gè)小圓圈）沿著數(shù)據(jù)指定的軌道前進(jìn)，彗星體為跟在彗星頭后面的一段痕跡，彗星軌道為整個(gè)函數(shù)所畫的實(shí)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(gè)小圓圈），且若用戶調(diào)整窗口大小，則彗星會(huì)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(gè)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(gè)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、畫出下列以直角坐標(biāo)方程表示的曲線：（1）立方曲線yx3；

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