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主讲：蒋志迪 宁波大学信息科学与工程学院 办公室：曹光彪信息楼 424 电话： 665929 email ： bighandjzd@126

多媒体信息处理系统设计. MATLAB 绘图 http://www2.nbu.edu.cn/jiangzhidi/mediasystem http://bighand.zxq.net/mediasystem. 主讲：蒋志迪 宁波大学信息科学与工程学院 办公室：曹光彪信息楼 424 电话： 665929 email ： bighandjzd@126.com. 基本绘图. plot----- 基本二维绘图函数. 格式 1 ： plot(y).

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主讲：蒋志迪 宁波大学信息科学与工程学院 办公室：曹光彪信息楼 424 电话： 665929 email ： bighandjzd@126

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Presentation Transcript

  1. 多媒体信息处理系统设计 MATLAB绘图http://www2.nbu.edu.cn/jiangzhidi/mediasystem http://bighand.zxq.net/mediasystem 主讲：蒋志迪 宁波大学信息科学与工程学院 办公室：曹光彪信息楼424 电话：665929 email：bighandjzd@126.com

  2. 基本绘图 • plot-----基本二维绘图函数 • 格式1： plot(y) • y为复数矩阵，则相当于plot(real(y),imag(y)) • 格式2： plot(x,y) • 如果y为多行或多列矩阵，则绘制多条曲线 • 格式3： plot(x1, y1,x2,y2,…) • 绘制多条曲线在一个图中

  3. 格式4： plot(y,’s’) • plot(x,y,’s’) • plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’…) • 颜色：b(默认：蓝)、g(绿)、r(红)、c(青)、m(洋红)、y(黄)、k(黑) • 线型：-(默认：实线)、:(虚线)、-.(点划线)、--(划线) • 标记：(默认：无标记)、.(点)、o(圈)、x(叉)、+(十字)、*(星)、s(方块)、d(菱形)、v(下三角)、^(上三角)、<(左三角)、>(右三角)、p(五角形)、h(六角形) s为一字符串，用于设置绘图颜色和线型

  4. plotyy---- 双坐标绘图 • 格式：plotyy(x1,y1,x2,y2) 功能：将y1的坐标标在左边，y2标在右边， x1,x2 共用横坐标。 例如：plotyy(t,y,t1,y1) • loglog / semilogx /semilogy---对数坐标绘图 功能：与plot用法相同，区别为坐标轴为对数 Loglog( )：X-Y轴均为对数 Semilogx（）：X轴为对数（半对数） Semilogy（）：Y轴为对数（半对数） 例如：yl= (1:1:100);semilogy(yl);

  5. polar----极坐标 格式：polar(θ,r) 功能：以θ为角度，r为半径绘图。 例:x=(0:pi/100:2*pi);yp=abs(sin(x));polar(x,yp) • 多曲线绘图控制 图形保持: hold on(off) • 子图控制: subplot(m,n,p) • 将窗口分成m（行）*n（列）个子图， 并指定在第p个子图中绘图 窗口控制: fugure(n) • 打开一个新窗口用于当前绘图，n为该窗口的句柄（唯一标识），用于在多个窗口中绘图。

  6. 图形控制 title(‘s’) —— 给图形加标题 例如： plot(t,y); title(‘sine wave’) xlabel (‘s’)—— 给x轴加标注 例如：xlabel(‘t(s)’) ylabel (‘s’)—— 给y轴加标注 例如：ylabel(‘V(mv)’) text (x,y,’s’)—在图形指定位置(x,y)加标注 例如：text(0.5,0.8,’t=0.5s v=0.8’) legend (‘s1’,’s2’,…)—— 添加图例 例如:plot(t,y,t1,y1);legend(‘sine’,’cosine’)

  7. grid on(off) — 打开、关闭坐标网格线 例如：grid off zoom on(off) ---允许放大/缩小 axis —— 控制坐标轴的刻度 ■ axis([xmin,xmax,ymin,ymax]) 设定坐标轴的最大最小值 例如：plot(t,y);axis([-1 2 –2 2]) ■ axis(‘equal’)将两轴设为相等。 - axis equal/square ■ axis on(off) 显示或关闭坐标轴

  8. 例．同一坐标系下画出的sinx和cosx的函数图形，如何作？例．同一坐标系下画出的sinx和cosx的函数图形，如何作？ x=linspace(0,2*pi,30); y=[sin(x);cos(x)]; plot(x,y); grid; xlabel('x'); ylabel('y'); title('Sine and COsine Curves'); text(3*pi/4,sin(3*pi/4),'\leftarrowsinx'); text(3*pi/2,cos(3*pi/2),'cosx\rightarrow',... 'HorizontalAlignment','right'); 这些命令行可以形成一个M文件ex1.m

  9. 特殊二维绘图 二维特殊绘图函数使用方法基本同plot 1、stem ––––绘制火柴杆图 例如：stem(t,y) 2、bar–––绘制直方图 例如：bar(t,y) 3、stairs ––––绘制阶梯图 例如：stairs (t,y,’r’)

  10. 4、area ––––区域图 例如：x=ones(1,5);area(x) 注意同 bar 的区别 5、 pie ––––饼图 例如：x=[1 2 3 2 1 1 ]; y=[0 0 1 0 0 0]; pie(x,y) 还有其它特殊函数。。。 符号作图：ezplot(‘f(x)’,[a,b])

  11. 基本三维绘图 • plot3----基本三维曲线 （plot_example_4.m） • 格式1：plot3(x,y,z) • 格式2：plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2…) • 格式3：plot3(x,y,z,’s’) plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’) s用于设置绘图颜色和线型，字符串意义同plot。

  12. mesh ------三维网格图 • 格式1：mesh(z) 功能：z为二维矩阵，绘图时， 以元素下标( x = 1:n ,y = 1:m.)作为X-Y坐标， 元素值作为Z坐标， 将各点连成网格。颜色与高度成比例。 例如：♥ z=eye(10);mesh(z); ♥ z=peaks(20)（测试矩阵）; mesh(z);

  13. 可以使用meshgrid()函数产生网格坐标: 格式：[X,Y]=meshgrid(x,y) x,y为向量， X的行为x的拷贝，Y的列是y的拷贝,X,Y同维 例如：[xx,yy]=meshgrid([ 1 2 3 4],[1 2 3 4]) 例如： [x,y]=meshgrid((-5:5),(-5:5)); z=x.^2+y.^2,mesh(z) 例如：画一个立体的抽样函数图(sin(r)/r) [x2,y2]=meshgrid((-10:0.5:10),(-10:0.5:10)); r=sqrt(x2.*x2+y2.*y2); z=sin(r)./r; mesh(z)

  14. 格式2：mesh(x,y,z) 功能：x,y,z 为三个矩阵，以各元素值为三维坐标点绘图，并连成网格。 例如: 画一四边形， (0,0,0),(1,0,0),(0,0.5,1),(1,0.5,1) xx=[0 1;0 1] ;yy=[0 0 ; 0.5 0.5]; zz=[ 0 0 ; 1 1];mesh(xx,yy,zz) 例如：画一个球体 [xx,yy,zz]=sphere(30);mesh(xz,yz,zz) 例如：画一个测试曲面 [x,y,z]=peaks(30);mesh(x,y,z)

  15. 格式3：meshc(x,y,z) 功能：在网格下画一等值线图 例如：meshc(x,y,z) • 格式4：meshz(x,y,z) 功能：在网格下画一窗帘（垂直线） 例如：meshz(x,y,z)

  16. （plot_example_4.m） • surf-------三维曲面图 格式1：surf(z) 或 surf(x,y,z) 基本同mesh，只是将网格着色变为小曲面 例如： surf(x,y,z) 格式2：surfc(z) surfc(x,y,z) 带等高线的曲面图 例如：surfc(x,y,z)

  17. 三维图形的颜色修饰 颜色是三维图形中的第四维，如果不指定，则以Z轴值为准 1、色图函数：colormap(map) 通过系统预置的色图，可改变显示的颜色 例如：surf(x,y,z); colormap(hot) colormap(spring)

  18. 2、显示颜色条：colorbar 例如：surf(x,y,z);colorbar 3、颜色的浓淡处理：shading 用于改变mesh或surf的小网格或曲面的着色。有三种方法： ①shading flat：去掉黑色线条，根据小方块的值确 定颜色（平滑） ②shading interp：根据小方块四角的值差补过度点的值确定颜色（内插） ③shading faceted（缺省）（小平面）

  19. 图形控制 二维图形控制命令，大都适合三维图形控制 1、view(方位角，俯仰角) -----改变视角 缺省为（-37.5, 30）， 例如：view(0,0) (看不见Y轴) 2、rotate3 on(off) ------允许旋转 3、hidden on(off) ----隐藏或透视被遮挡的地方

  20. 特殊三维绘图 1、stem3(x,y,z) ----- 三维火柴杆图： 例如：stem3(x,y,z) 2、bar3(z) ------ 三维条形图(同二维) 例如：bar3([1 2 3 2 1]) 3、pie3 (x,p)------ 三维饼图(同二维): 例如：pie3([1 2 3 2 1 1 ],[0 0 1 0 0 0]) 还有其它特殊函数。。。

  21. 例 等高线 作出由MATLAB的函数peaks产生的二元函数的曲面及其等值线图。 [X,Y,Z]=peaks(30); surf(X,Y,Z); figure(2); contour(X,Y,Z,16); figure(3); contour3(X,Y,Z,16);

  22. 父对象 子对象 根屏幕  窗口1 窗口2 窗口n 界面控制 界面菜单 轴 线 面 字 块 像 高级绘图控制 图形对象的基本要素以根屏幕为先导 句柄图形: 可以随意改变Matlab生成图形的方式 图形对象之间的关系为父代与子代的关系

  23. 创建图形对象的底层函数 • figure创建图形窗口 调用格式: h=figure(n) n为窗口序号 figure (property1,value1, property2,value2, … ) 常用的属性有: menubar, name, numbertitle, resize, position, unite, color, pointer, keypressfcn, WindowButtonDownFcn, WindowButtonMotionFcn,

  24. axes  创建轴对象 h=axes (property1,value1, property2,value2, … ) 常用的属性有: box, gridlinestyle, position, unite, color, title

  25. line  创建线对象 h=line(x,y), 或line(x,y,z), 常用的属性有:color, linestyle, linewidth, marker, markersize • patch  创建块对象 h=patch(x,y,z,c) x,y,z定义多边形，c确定填充颜色。 • surface  创建面对象 h=surface(x,y,z, property1,value1, property2,value2, … ) x,y,z三维曲面坐标， 常用的属性有:edgecolor, facecolor, linestyle, linewidth, marker, markersize

  26. image  显示图象 h=image(x); x为图像矩阵 • text  标注文字 h=text(x,y,z, ’文字’, property1,value1, property2,value2, … ) 常用的属性有:color, string, interpreter, fontsize, rotation 每个底层函数只能创建一个图形对象，并将它们置于适当的父辈对象中。

  27. 什么是句柄？ 句柄是图形对象的标识代码，标识代码含有图形对象的各种必要的属性信息。 • 各图形对象的句柄数据格式： 根屏幕: 0 图形窗口: 整数，表示图形窗口数 当前坐标轴的句柄：gca 当前图形窗的句柄：gcf 其它对象的句柄： 对应的符点数

  28. 图形对象属性的获得与设置 • 句柄属性的设置与修改 • get: 获得句柄图形对象的属性和返回某些对象的 句柄值 • set: 改变图形对象的属性 • findobj: 根据对象特性获取句柄

  29. 操作格式： get(h)或get(h, '属性名') ： 查阅某对象的属性或子(children)父(parent)代的句柄值 set(h, '属性名', '属性值')：设置或修改某对象的属性值 findobj (h)或findobj(h, '属性名', '属性值')：获取对象子对象的句柄值, 或获取指定属性值的对象的句柄.

  30. 例：作正弦、余弦曲线，将正弦曲线改为虚线，将余弦曲线幅度减为1/2高度，如何用句柄实现。例：作正弦、余弦曲线，将正弦曲线改为虚线，将余弦曲线幅度减为1/2高度，如何用句柄实现。 x=0:2*pi/180:2*pi; y1=sin(x);y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2,x,zeros(size(x)),':')

  31. 首先查询各对象的属性 h=get(gcf,'children') %获得图形窗的句柄 hh=get(gca,'children') %获得坐标轴的句柄 • 修改属性 y11=get(hh(2),'ydata'); y22=y11/2; set(hh(2),'ydata',y22); set(hh(3),'linestyle',':','linewidth',0.5);

  32. 句柄属性的缺省值操作 • 通过父代对象，设置缺省对象属性来实现的。 • 父代句柄属性中设置省缺值后，所有子代对象均可以继承该属性的省缺值。 • 属性缺省值设置有两种： 厂家设置值：其值不可更改 用户设置：当前环境下有效，搜索顺序子父祖父

  33. 属性省缺值的描述结构为： • default+h中对象名称+对象属性 • get(h, 'defaulttypeproperty'） • set(h, 'defaulttypeproperty',属性值） • 注意：h须为对象的父代 例: get(0, 'defaultfigurecolor') —— 获得图形窗口的省缺值 set(gca, 'defaultlinecolor','r') ——设置线的颜色为红色 例：在图上添加文字注释，颜色为红色 set(gca, 'defaulttextcolor',[1 0 0]) gtext('正弦'); gtext('余弦')

  34. End of This Lecture Thank!

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