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转自:Matlab绘图高级部分 - JeromeBlog(http://bluereader.org/article/25129) 图形是呈现数据的一种直观方式,在用Matlab进行数据处理和计算后,我们一般都会以图形的形式将结果呈现出来。尤其在论文的撰写中,优雅的图形无疑会为文章加分。本篇文章非完全原创,我的工作就是把见到的Matlab绘图代码收集起来重新跑一遍,修改局部错误,然后将所有的图贴上来供大家参考。大家可以先看图,有看中的可以直接把代码Copy过去改成自己想要的。 %% 直方图图的绘制 %直方图有两种图型:垂直直方图和水平直方图。而每种图型又有两种表现模式:累计式:分组式。 figure; z=[3,5,2,4,1;3,4,5,2,1;5,4,3,2,5]; % 各因素的相对贡献份额 colormap(cool);% 控制图的用色 subplot(2,3,1); bar(z);%二维分组式直方图,默认的为'group' title('2D default'); subplot(2,3,2); bar3(z);%三维的分组式直方图 title('3D default'); subplot(2,3,3); barh(z,1);%分组式水平直方图,宽度设置为1 title('vert width=1'); subplot(2,3,4); bar(z,'stack');%累计式直方图,例如:1,1+2,1+2+3构成了第一个bar title('stack') subplot(2,3,5); bar3h(z,0.5,'stacked');%三维累计式水平直方图 title('vert width=1 stack'); subplot(2,3,6); bar3(z,0.8,'grouped');%对相关数据的颜色进行分组,默认的位'group' title('width=0.8 grouped'); %% =======绘制离散数据杆状图=========== %stem和stem3函数用于绘制二维或三维的离散数据杆状图 %stem(Y)可以理解成绘制离散点的plot(y)函数 %stem(X,Y)可以理解成绘制离散点的plot(x,y)函数 %stem(...,'filled')改变数据点显示的空、实状态。 %stem(...,'LINESPEC')Linespec代表直线属性设置参量。 x=1:.1:10; y=exp(x.*sin(x)); figure; subplot(1,3,1); plot(x,y,'.-r'); title('plot(x,y)'); subplot(1,3,2); stem(x,y,'b'); subplot(1,3,3); stem(x,y,':g','fill'); %绘制三维离散杆状图 th=(0:127)/128*2*pi;% 角度采样点 x=cos(th); y=sin(th); f=abs(fft(ones(10,1),128)); %对离散方波进行 FFT 变换,并取幅值 stem3(x,y,f','cd','fill');%绘制图形 view([-65 30]); xlabel('Real'); %图形标注 ylabel('Imaginary'); zlabel('Amplitude'); title('FFT example'); %% =======绘制方向和速度矢量图======= %compass-绘制罗盘图 %feather-绘制羽毛图 %quiver-绘制二维箭头图 %quiver3-绘制三维箭头图 %绘制罗盘图 figure; wdir=[45 90 90 45 360 335 360 270 335 270 335 335]; knots=[6 6 8 6 3 9 6 8 9 10 14 12]; rdir=wdir*pi/180; [x,y]=pol2cart(rdir,knots);% 极坐标转化为直角坐标 compass(x,y); title('风向和风力') %绘制羽毛图 figure; alpha=90:-10:0; r=ones(size(alpha)); m=alpha*pi/180; n=r*10; [u,v]=pol2cart(m,n);% 极坐标转化为直角坐标 feather(u,v); title('羽毛图') %罗盘图和羽毛图的比较 figure; t=-pi/2:pi/12:pi/2; % 在 区间,每 取一点。 r=ones(size(t)); % 单位半径 [x,y]=pol2cart(t,r); % 极坐标转化为直角坐标 subplot(1,2,1),compass(x,y),title('Compass') subplot(1,2,2),feather(x,y),title('Feather') %绘制箭头图 figure; [x,y] = meshgrid(-2:.2:2,-1:.15:1); z = x .* exp(-x.^2 - y.^2); [px,py] = gradient(z,.2,.15); subplot(1,2,1); contour(x,y,z), hold on quiver(x,y,px,py), hold off, axis image title('quiver示例'); [x,y,z]=peaks(15); [nx,ny,nz]=surfnorm(x,y,z);%surfnorm求平面的法向量 subplot(1,2,2) surf(x,y,z); hold on; quiver3(x,y,z,nx,ny,nz); title('quiver3示例');
%% ========= Voronoi图和三角剖分======== %用Voronoi多边形勾画每个点的最近邻范围。Voronoi多边形在计算几何、模式识别中有重要应用。三角形顶点所在多边形的三条公共边是剖分三角形边的垂直平分线。 n=30; A=rand(n,1)-0.5; B=rand(n,1)-0.5; % 产生 30 个随机点 T=delaunay(A,B); % 求相邻三点组 T=[T T(:,1)]; %为使三点剖分三角形封闭而采取的措施 voronoi(A,B) % 画 Voronoi 图 hold on;axis square fill(A(T(10,:)),B(T(10,:)),'y'); % 画一个剖分三角形 voronoi(A,B) % 重画 Voronoi 图,避免线被覆盖 title('Voronoi图和三角剖分'); %% =========三角网线和三角曲面图======== figure; X=6*pi*(rand(20,10)-0.5);Y=6*pi*(rand(20,10)-0.5); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; tri=delaunay(X,Y); % 进行三角剖分 subplot(1,2,1),trimesh(tri,X,Y,Z); title('三角网线'); subplot(1,2,2),trisurf(tri,X,Y,Z); title('三角曲面图'); colormap(copper);brighten(0.5) % 增强亮度 %% ============彩带图ribbon======== %ribbon(X,Y,WIDTH)和plot(X,Y)一样的,只不过每一列在三维中以分开的ribbon绘制 figure; x=0:pi/100:2*pi; x=repmat(x',1,10); y=sin(x); ribbon(x,y,0.4);% 画彩带图 % 至此彩带图已经生成。以下指令都是为了使图形效果更好、标识更清楚而用。 view([150,50]),shading interp,colormap(hot)% 设置视角、明暗、色图 light,lighting phong,box on % 设置光源、照射模式、坐标框 %% ==========在特殊坐标系中绘制特殊图形。======= %利用polar函数在极坐标系中绘制图形 figure; theta=0:.1:pi; rho1=sin(theta); rho2=cos(theta); subplot(1,3,1); polar(theta,rho1,'.-r'); hold on; polar(theta,rho2,'--g'); title('极坐标系中绘图'); %另外一种和极坐标有关系的坐标系就是柱坐标系了 theta=0:pi/100:3*pi; rho=sin(theta)+cos(theta); [t,r]=meshgrid(theta,rho); z=r.*t; subplot(1,3,2); [x,y,z]=pol2cart(t,r,z);%极坐标系向柱坐标系转化 mesh(x,y,z);%柱坐标系中进行绘图 title('柱坐标系中绘图'); view([-65 30]); %将球坐标系转换为柱面坐标系 subplot(1,3,3); delta=pi/100; theta=0:delta:pi; % theta is zenith angle phi=0:delta:pi; % phi is azimuth angle [t p]=meshgrid(theta,phi); r=ones(size(t)); [x,y,z]=sph2cart(t,p,r);%球坐标向柱坐标转化 mesh(x,y,z);%球坐标系中进行绘图 title('球坐标系中绘图'); %% ======四维表现======== %用色彩表现函数的特征 %当三维网线图、曲面图的第四个输入宗量取一些特殊矩阵时,色彩就能表现或加强函数的某特征,如梯度、曲率、方向导数等。 x=3*pi*(-1:1/15:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; [dzdx,dzdy]=gradient(Z);dzdr=sqrt(dzdx.^2+dzdy.^2); % 计算对 r 的全导数 dz2=del2(Z); % 计算曲率 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z),title('No. 1 surf(X,Y,Z)'); shading faceted,colorbar( 'horiz') ,brighten(0.2); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,R),title('No. 2 surf(X,Y,Z,R)'); shading faceted;colorbar( 'horiz'); %色彩分别表现函数的高度和半径特征 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z,dzdx) ; shading faceted;brighten(0.1);colorbar( 'horiz'); title('No. 3 surf(X,Y,Z,dzdx)'); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,dzdy); shading faceted;colorbar( 'horiz'); title('No. 4 surf(X,Y,Z,dzdy)'); %色彩分别表现函数的 x 方向和 y 方向导数特征 figure; subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z,abs(dzdr)) ; shading faceted;brighten(0.6);colorbar( 'horiz'); title('No. 5 surf(X,Y,Z,abs(dzdr))'); subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,abs(dz2)); shading faceted;colorbar( 'horiz'); title('No. 6 surf(X,Y,Z,abs(dz2))'); %% ======切片图和切片等位线图======= %利用 slice 和 contourslice 表现 MATLAB 提供的无限大水体中水下射流速度数据 flow 。 flow 是一组定义在三维空间上的函数数据。 %在本例中,从图中的色标尺可知,深红色表示“正速度”(向图的左方),深蓝表示“负速度”(向图的右方)。 % 以下指令用切面上的色彩表现射流速度 [X,Y,Z,V]=flow; % 取 4 个 的射流数据矩阵, V 是射流速度。 x1=min(min(min(X)));x2=max(max(max(X))); % 取 x 坐标上下限 y1=min(min(min(Y)));y2=max(max(max(Y))); % 取 y 坐标上下限 z1=min(min(min(Z)));z2=max(max(max(Z))); % 取 z 坐标上下限 sx=linspace(x1+1.2,x2,5); % 确定 5 个垂直 x 轴的切面坐标 sy=0; % 在 y=0 处,取垂直 y 轴的切面 sz=0; % 在 z=0 处,取垂直 z 轴的切面 figure; slice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz); % 画切片图 view([-12,30]);shading interp;colormap jet;axis off;colorbar; % 以下指令用等位线表现射流速度 v1=min(min(min(V)));v2=max(max(max(V))); % 射流速度上下限 cv=linspace(v1,v2,15); % 在射流上下限之间取 15 条等位线 figure; contourslice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz,cv);view([-12,30]); colormap jet;colorbar;box on; 下面两段程序均不便上图,自己拿到Matlab里面运行一下看效果吧。 %% =======动态图形========= %简单二维示例-彗星状轨迹图 figure; n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t); plot(x,y,'g');axis square;hold on comet(x,y,0.01);hold off %卫星返回地球的运动轨线示意 figure; R0=1; % 以地球半径为一个单位 a=12*R0;b=9*R0;T0=2*pi; %T0 是轨道周期 T=5*T0;dt=pi/100;t=[0:dt:T]'; f=sqrt(a^2-b^2); % 地球与另一焦点的距离 th=12.5*pi/180; % 卫星轨道与 x-y 平面的倾角 E=exp(-t/20); % 轨道收缩率 x=E.*(a*cos(t)-f);y=E.*(b*cos(th)*sin(t));z=E.*(b*sin(th)*sin(t)); plot3(x,y,z,'g') % 画全程轨线 [X,Y,Z]=sphere(30);X=R0*X;Y=R0*Y;Z=R0*Z; % 获得单位球坐标 grid on,hold on,surf(X,Y,Z),shading interp % 画地球 x1=-18*R0;x2=6*R0;y1=-12*R0;y2=12*R0;z1=-6*R0;z2=6*R0; axis([x1 x2 y1 y2 z1 z2]) % 确定坐标范围 view([117 37]),comet3(x,y,z,0.02),hold off % 设视角、画运动轨线 %色彩变幻‘在 256 色情况下,才可被正确执行.图片刷新可能会卡,单独执行spinmap可查看到效果 figure; peaks; spinmap; %% =======影片动画 ======= %三维图形的影片动画 figure; shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R; h=surf(X,Y,Z);colormap(cool);axis off n=12;mmm=moviein(n); %预设画面矩阵。新版完全可以取消此指令 。 for i=1:n rotate(h,[0 0 1],25); %是图形绕 z 轴旋转 25 度 / 每次 mmm(:,i)=getframe; %捕获画面。新版改为 mmm(i)=getframe 。 end movie(mmm,5,10) %以每秒10帧速度,重复播放5次 |
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