MATLAB - 图形

本章将继续探讨 MATLAB 的绘图和图形功能。我们将讨论：

绘制条形图
绘制等值线
三维图形

绘制条形图

bar 命令绘制二维条形图。让我们举个例子来演示这个想法。

示例

让我们假设一个有 10 个学生的虚拟教室。我们知道这些学生获得的分数百分比分别是 75、58、90、87、50、85、92、75、60 和 95。我们将绘制这些数据的条形图。

创建一个脚本文件并键入以下代码：

x = [1:10];
y = [75, 58, 90, 87, 50, 85, 92, 75, 60, 95];
bar(x,y), xlabel('Student'),ylabel('Score'),
title('First Sem:')
print -deps graph.eps

运行该文件时，MATLAB 会显示以下条形图：

绘制等值线

函数两个变量的等值线是在函数具有恒定值的曲线。等值线用于通过连接高于给定水平（例如平均海平面）的相同高度的点来创建等值线图。

MATLAB 提供了一个 contour 函数来绘制等值线图。

示例

让我们生成一个等值线图，该图显示给定函数 g = f(x, y) 的等值线。此函数有两个变量。因此，我们将必须生成两个自变量，即两个数据集 x 和 y。这是通过调用 meshgrid 命令来完成的。

meshgrid 命令用于生成一个元素矩阵，这些元素给出 x 和 y 上的范围以及每种情况下增量的规范。

让我们绘制函数 g = f(x, y)，其中 -5 ≤ x ≤ 5，-3 ≤ y ≤ 3。让我们对这两个值都取 0.1 的增量。变量设置为：

[x,y] = meshgrid(–5:0.1:5, –3:0.1:3);

最后，我们需要分配函数。让我们的函数为：x² + y²

创建一个脚本文件并键入以下代码：

[x,y] = meshgrid(-5:0.1:5,-3:0.1:3);   %independent variables
g = x.^2 + y.^2;                       % our function
contour(x,y,g)                         % call the contour function
print -deps graph.eps

运行该文件时，MATLAB 会显示以下等值线图：

让我们稍微修改一下代码来美化地图

[x,y] = meshgrid(-5:0.1:5,-3:0.1:3);   %independent variables
g = x.^2 + y.^2;                       % our function
[C, h] = contour(x,y,g);               % call the contour function
set(h,'ShowText','on','TextStep',get(h,'LevelStep')*2)
print -deps graph.eps

运行该文件时，MATLAB 会显示以下等值线图：

三维图形

三维图形基本上显示由两个变量的函数定义的曲面，g = f (x,y)。

与之前一样，要定义 g，我们首先使用 meshgrid 命令在函数的域上创建一组 (x,y) 点。接下来，我们分配函数本身。最后，我们使用 surf 命令创建曲面图。

以下示例演示了该概念：

示例

让我们为函数 g = xe^{-(x² + y²)} 创建一个 3D 曲面图

创建一个脚本文件并键入以下代码：

[x,y] = meshgrid(-2:.2:2);
g = x .* exp(-x.^2 - y.^2);
surf(x, y, g)
print -deps graph.eps

运行该文件时，MATLAB 会显示以下 3D 图：

您还可以使用 mesh 命令生成三维曲面。但是，surf 命令以彩色显示连接线和曲面的面，而 mesh 命令创建带彩色线的线框曲面，连接定义点。

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