MATLAB學習——Matlab繪圖系列之基本繪圖

現場課程：

連享會-空間計量專題研討班

前言

說是前言，其實就是和大家簡單嘮嘮。我也是學MATLAB踩過不少的坑，所以一路走來感觸很深，至今我還記得我大學的老師說過的一句話：一切以你親自操作的為準。其實，我的體會就是多用、多練，熟能生巧來形容再合適不過了，也祝對MATLAB感興趣的朋友們，可以在操作MATLAB的過程中有更大的收穫和進步！

一、目錄

1.區域圖

2.填充圖

3.條形圖

4.直方圖

5.圓體圖

6.餅圖

7.排列圖

8.離散圖形

9.散點圖

10.輪廓圖

11.向量圖

12.多邊形面積圖

二、圖形示例

1．區域圖

MATLAB程序如下：

Y=[1,5,3;

3,2,7;

1,5,3;

2,6,1];

area(Y)

grid on

set(gca,'Layer','top')

title('Stacked Area Plot')

pic 1

2．填充圖

二維填充圖

MATLAB程序如下：

t=(1/16:1/8:1)'*2*pi;%八邊形頂點

x1=sin(t);

y1=cos(t);

t=(0:1/10:1)'*2*pi;%十邊形頂點

x2=2+sin(t);

y2=cos(t);

fill(x1,y1,'y',x2,y2,'w')

title('二維填充圖示例')

axis equal

axis off

text(-0.75,0,'\fontname{隸書}\fontsize{32}八邊形')

text(1.25,0,'\fontname{隸書}\fontsize{32}十邊形')

pic 2

三維填充圖

MATLAB程序如下：

X=[0 1 1 2;1 1 2 2;0 0 1 1];%創建四個三角形

Y=[1 1 1 1;1 0 1 0;0 0 0 0];

Z=[1 1 1 1;1 0 1 0;0 0 0 0];

C=[0.5 1 1 0.5;

1 0.5 0.5 0.1667;

0.333 0.333 0.5 0.5];%色彩著色

fill3(X,Y,Z,C)

title('三維填充圖')

pic 3

3．條形圖

二維條形圖

MATLAB程序如下：

Y=round(rand(5,3)*10);%隨機函數產生5×3的數組，對產生的數據取整

subplot(2,2,1)

bar(Y,'group')

title('Group')

subplot(2,2,2)

bar(Y,'stack')%堆型二維垂直條形圖

title('Stack')

subplot(2,2,3)

barh(Y,'stack')%堆型二維水平條形圖

title('Stack')

subplot(2,2,4)

bar(Y,1.5)%設定條形的寬度為1.5

title('Width=1.5')

pic 4

三維條形圖

MATLAB程序如下：

Y=[1 2 3 4 5 6 7;

1 2 3 4 3 2 1;

7 6 5 4 3 2 1];

subplot(2,3,1)

bar3(Y,'detached')

title('Detached')

subplot(2,3,4)

bar3(Y,0.25,'detached')

title('Width=0.25')

subplot(2,3,2)

bar3(Y,'grouped')

title('Grouped')

subplot(2,3,5)

bar3(Y,0.5,'grouped')

title('Width=0.5')

subplot(2,3,3)

bar3(Y,'stacked')

title('Stacked')

subplot(2,3,6)

bar3h(Y,0.3,'stacked')

title('Width=0.3')

pic 5

4．直方圖

笛卡兒坐標系下的直方圖

MATLAB程序如下：

x=-2.9:0.1:2.9;

y=randn(1000,1)

hist(y,x)

title('笛卡兒坐標系下的直方圖')

pic 6

極坐標系下的直方圖

MATLAB程序如下：

theta = 2*pi*rand(1,100);

rose(theta)

title('極坐標系下的直方圖')

pic 7

5．圓體圖

圓柱體

MATLAB程序如下：

t=0:pi/10:2*pi;

[x,y,z]=cylinder(2+cos(t),100);

surf(x,y,z)

axis square

title('圓柱形圖示例')

pic 8

球體

MATLAB程序如下：

sphere

axis equal

pic 9

橢圓體

MATLAB程序如下：

[x y z]=ellipsoid(1,2,3,5,1,10);

view(3)

surface(x,y,z)

title('橢圓體：中心點(1,2,3),半徑(5,1,10)')

pic 10

6．餅圖

二維餅圖

MATLAB程序如下：

x=[1 3 0.5 2.5 2];

subplot(221);

pie(x)%繪製餅圖

subplot(222)

explode=[0 1 0 0 0];

pie(x,explode)%加上分離的切片

subplot(223)

label={'一班' '二班' '三班' '四班' '五班'};

pie(x,label);%給每個切片加上標註

subplot(224);

pie(x,explode,label);%具有分離和自定義標註的功能

pic 11

三維餅圖

x=[5 10 7 8 1.3];

explode=[0 1 0 0 0];

pie3(x,explode)

title('三維餅圖')

pic 12

7．排列圖

MATLAB程序如下：

Y=[1 2 5 3.3 0.9 5.2];

names={'一隊' '二隊' '三隊' '四隊' '五隊' '六隊'};

X=[1 2 3 4 5 6];

subplot(211)

pareto(Y,names)%x軸的下標標識為names

title('排列圖示例一')

subplot(212)

pareto(Y,X)

title('排列圖示例二')%x軸下標有x指定

pic 13

8．離散圖形

二維柄狀圖

MATLAB程序如下：

y=linspace(0,2*pi,10)

stem(cos(y),'fill','-.')%對離散圖的末端進行了填充

title('二維柄狀圖示例');

pic 14

三維柄狀圖

MATLAB程序如下：

X=linspace(0,2*pi,50);

Y=X./2;

Z=sin(X)+cos(Y);

stem3(sin(X),cos(Y),Z,'fill')

xlabel('sin(X)');

ylabel('cos(Y)');

zlabel('sin(X)+cos(Y)');

title('三維柄狀圖示例');

pic 15

階梯圖

MATLAB程序如下：

x=0:.25:10;

subplot(211)

stairs(x,sin(x))

title('stairs函數應用示例')

subplot(212)

[xb,yb]=stairs(x,sin(x));%返回plot函數的兩個參數

plot(xb,yb)

title('plot函數實現stairs函數應用示例')

pic 16

9．散點圖

二維散點圖

MATLAB程序如下：

x=rand(1,100)*100;%繪製圖標的x,y軸的坐標

y=rand(1,100)*100;

s=rand(1,100)*100;%繪製圖標的大小

c=rand(1,100)*255;%繪製圖標的顏色

subplot(2,1,1)

scatter(x,y);%繪製具有默認大小與顏色的二維散點圖

title('二維散點圖指令scatter(x,y)');

subplot(2,1,2)

scatter(x,y,s,c);%繪製由參數s、c定義的二維散點圖

title('二維散點圖指令scatter(x,y,s,c)');

pic 17

多邊形區域內的散點

L=linspace(0,2.*pi,6);

xv=cos(L)';

yv=sin(L)';

xv=[xv;xv(1)];

yv=[yv;yv(1)];%設定多邊形

x=randn(250,1);

y=randn(250,1);%設定散點

in=inpolygon(x,y,xv,yv);%判斷散點與多邊形關係值

plot(xv,yv,x(in),y(in),'r+',x(~in),y(~in),'bo')

axis equal

pic 18

三維散點圖

MATLAB程序如下：

[x,y,z]=sphere(16);%獲取球體的坐標

X=x(:);

Y=y(:);

Z=z(:);%矩陣的轉換

S=floor((abs(Z)+1)*50);

C=floor(abs(Z)*255);%定義圖標大小和顏色與球體的緯度有關

scatter3(X,Y,Z,S,C,'filled')%繪製三維散點圖，填充圖標

title('三維散點圖：球體示例')

pic 19

散點圖矩陣

MATLAB程序如下：

x=randn(50,3);

y=x*[-1 2 1;2 0 1;1 -2 3];%定義繪製矩陣值

plotmatrix(y,'*b')

title('繪製3×3散點圖矩陣')

pic 20

10．輪廓圖

二維輪廓圖

MATLAB程序如下：

[X,Y]=meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:3);%表面網格函數

Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

[C,h]=contour(X,Y,Z,10);%繪製輪廓線

clabel(C,h)%對輪廓線進行標註

title('二維輪廓圖示例')

pic 21

填充輪廓線

MATLAB程序如下：

Z=peaks;

[C,h]=contourf(Z,10);%繪製二維輪廓線，並且填充

caxis([-20 20])%偽色彩，設置軸參數CLim和CLimMode

clabel(C,h)%標註輪廓線

title('Filled Contour Plot Using')

pic 22

三維輪廓圖

MATLAB程序如下：

[X,Y]=meshgrid([-2:.25:2]);

Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

[C,h]=contour3(X,Y,Z,30);%繪製三維輪廓圖

grid off

%clabel(C,h)

title('三維輪廓圖示例')

pic 23

11．向量圖

羅盤圖

MATLAB程序如下：

X=[0 30 90 45 145 270 330 225 150];

Y=[5 9 3 10 6 3 2.6 8 7.4];

X=X*pi/180;

[X,Y]=pol2cart(X,Y);%極坐標轉化為直角坐標

compass(X,Y);

title('羅盤圖示例')

pic 24

羽狀圖

theta=(-90:10:90)*pi/180;

r=2*ones(size(theta));

[u,v]=pol2cart(theta,r);

feather(u,v);

title('羽狀圖示例')

pic 25

箭頭圖

二維箭頭圖

MATLAB程序如下：

[X,Y]=meshgrid(-2:.2:2);

Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

[DX,DY]=gradient(Z,.2,.2);%計算梯度，.2是DX方向距離

contour(X,Y,Z)

hold on

quiver(X,Y,DX,DY)

grid off

hold off

title('二維箭頭圖示例')

pic 26

三維箭頭圖

MATLAB程序如下：

[X,Y]=meshgrid(-2:0.25:2,-1:0.2:1);

Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

[U,V,W]=surfnorm(X,Y,Z);%返回三維表面圖的法線

quiver3(X,Y,Z,U,V,W,0.5);

hold on

surf(X,Y,Z);

axis([-2 2 -1 1 -.6 .6])

hold off

title('三維箭頭圖示例')

pic 27

法線圖

MATLAB程序如下：

[x y z]=peaks(20);

surfnorm(x,y,z);

pic 28

12.多邊形面積圖

MATLAB程序如下：

L=Linspace(0,2.*pi,6);

xv=cos(L)';

yv=sin(L)';

xv=[xv;xv(1)];

yv=[yv;yv(1)];

A=polyarea(xv,yv);

plot(xv,yv);

title(['Area=' num2str(A)]);

axis image

pic 29

特別說明：本文轉載自知乎，點擊閱讀原文查看知乎文章。

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