赵工的个人空间

数据的可视化是体现数值计算的有效方式，MATLAB有大量的二维、三维图形命令，有丰富的图形表现力。

一、 二维绘图：

1. 基本绘图函数：
MATLAB提供了数据线性绘图的函数：

这4个函数的使用方法很相似使用function指代，描述使用方法：
⑴ function(Y)
如果Y为实数，绘制Y下标和Y值为坐标的连续折线；如果Y为复数，则绘制连接(real(Y), image(Y))的折线。
⑵ function(X1,Y1,...)和function(X1,Y1,LineSpec,...)
绘制以(x,y)为坐标连续的折线，x和y的行或列的长度相同，但当x和y都为数组时，x和y需要相同大小。如果[x,y]是闭合的数组，则可以绘制多边形，多边形的面积可由polyarea求得。参数LineSpec用来设定图形的线型、标记符号、颜色等。
⑶ function(...,'PropertyName',PropertyValue,...)
可以设置由绘图函数创建line图形对象的属性值。
⑷ h=function(...)
返回绘图对象lineseries句柄对象。
⑸ hline=function('v6',...)
返回line对象句柄而不是lineseries句柄向量，以与旧版本兼容。
⑹ 绘制多条图形的方法：
function(x1,y1,x2,y2,...)
function(x,y)或function(y) % y为数组
使用hold on控制指令，保留当前图形与坐标轴的属性，后面的绘图指令在当前坐标轴中增加图形，绘制完成后使用hold off指令。
⑺ fplot()
对于变化剧烈的情况下可以使用来绘制较精确的绘图
⑻ezplot()
函数绘图

2. 双轴绘图函数plotyy：
plotyy是绘制双y轴曲线函数，格式有：
⑴ plotyy(X1,Y1,X2,Y2)
分别以左Y轴、右Y轴和X轴画(X1,Y1)和(X2,Y2)的图形。
⑵ plotyy(X1,Y1,X2,Y2,'function')和plotyy(X1,Y1,X2,Y2,'function1','function2')
字符串'function'代表绘制图形的方式，可选择plot、semilogx、semilogy、loglog、stem等，或者是自定义的MATLAB可识别的函数。'function1'用于左坐标轴，'function2'用于右坐标轴。
⑶ [AX,H1,H2]=plotyy(.....)
AX返回两个坐标轴的句柄，AX(1)是左坐标轴句柄，AX(2)是右坐标轴句柄，而H1和H2分别为两个图形的句柄。

3. 窗口控制：
figure函数用来创建窗口图形对象，格式为：
⑴ figure
创建一个默认的参数新窗口对象
⑵ figure('PropertyName',PropertyValue, ...)
创建自定义参数的窗口对象
⑶ figure(h)
寻找句柄h的窗口是否存在，如果存在就显示出来；如果不存在且为整数就
⑷ h=figure(...)
创建句柄为h的新窗口

4. 窗口分隔：
subplot函数用来创建和控制多坐标轴。
⑴ subplot(m,n,p)或subplot(mnp)
把当前窗口分成mxn块矩形区域，并在第p区块创建一个新的坐标轴。不过subplot(111)表示清除坐标系后不会立即创建新的坐标系。
⑵ subplot(m,n,p,'replace')和subplot(m,n,p,'align')
'replace'表示当前坐标轴存在时，删除并创建一个新的坐标轴；'align'表示对齐方式。
⑶ subplot('Position',[left bottom width height])
在格式化的窗口对象(0.0到1.0)中创建一个位置为[left bottom width height]的坐标轴。
⑷ h=subplot(...)
返回创建新坐标轴的句柄。

5. 色彩、线型与数据点型：
绘图中，默认的颜色是蓝色的，其实其颜色、点型和线型都可以控制，这是通过属性设置来实现的。颜色属性有：

点型属性有：

线型属性有：

符号样式控制方式：

其中，MarkerEdgeColor用于空心圆、正方符、菱形符、五星符、六星符及4种三角符中。
使用上述属性的方法有两种：
⑴ LineSpec参数：
上述属性一般在绘制指令的LineSpec参数中使用，这是一个字符串，由线性符号、色彩符号、点型符号中各选取一个符号组成，没有先后顺序，当有符号未设时使用缺省设置。
缺省时的设置为：不同曲线会自动按表中颜色顺序着色，曲线只使用实线线型，只有当用户需要标志数据点时点型才起作用。
绘图指令中LineSpec参数：
plot(X1,Y1,LineSpec,...)
plot(...,'PropertyName',PropertyValue, ...)
示例：
plot(t,y3,'-.gp');
plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','k', 'MarkerFaceColor','g','MarkerSize',10)
⑵使用set函数：

6. 坐标系修饰：
与坐标系相关的指令有grid、hold、box、axis等。
⑴ grid指令：控制网格线
grid on ---- 在当前坐标系中添加网格线
grid off ---- 删除当前坐标系中的网格线
grid minor ---- 在当前坐标系添加更密的网格线
grid ---- 切换网格线状态
grid(axes_handle, ...) ---- 对句柄axes_handle的坐标系进行网格线的控制
如：set(axes_handle, 'XGrid', 'on') %只打开x轴的网格线
⑵ hold指令：控制在当前图形中是重新绘制图形还是添加图形
hold on ---- 在当前坐标轴图形中添加绘制图形
hold off ---- 在重置坐标系，绘制新图形
hold all ---- hold控制绘图和线色与线型
hold ---- 切换hold on和hold off
hold(axes_handle, ...) ---- 对句柄为axes_handle的坐标系进行hold控制
⑶ box指令：控制坐标轴对象的边框
box on ---- 显示坐标轴边框
box off ---- 关闭坐标轴边框
box ---- 切换box on和box off
box(axes_handle, ...) ---- 对指定axes_handle对象控制
⑷ axis指令：坐标控制指令
axis([xmin xmax ymin ymax]) ---- 设置X、Y轴数值的范围
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax cmin cmax]) ---- 设置X、Y、Z轴数值的范围
v=axis ---- 获取当前坐标系的数值范围向量
axis auto  ---- 设置缺省值
axis manual ---- 设置当前数值范围不变
axis tight ---- 设置当前数值范围为当前数据范围
axis fill ---- 使得坐标充满整个绘图区
axis ij ---- 矩阵式坐标，原点位于左上方
axis xy ---- 直角坐标，原点位于左下方
axis equal ----等长刻度坐标轴
axis image ---- 等长刻度且数据框紧贴数据范围
axis square ---- 产生正方形/正方体坐标轴，x、y或z轴数值范围一样
axis vis3d ---- 三维防止图形大小变化
axis normal ---- 缺省坐标轴
axis off ---- 取消轴背景
axis on ---- 打开轴背景
axis(axes_handle, ...) ---- 对轴句柄控制操作
[mode,visibility,direction]=axis('state') ---- 返回当前坐标轴设置的参数

7. 图形标注：
MATLAB提供了一些指令可以在图形上加标注。
⑴ title指令：在坐标轴图形上端加标题
⑵ xlabel和ylabel指令及zlabel指令：分别在x轴、y轴、z轴加标注
这4个指令用法相同，用function表示具体调用格式：
function('string') ---- 标注字符串'string'
function(fname) ---- 标注执行函数返回的字符串
function(... , 'PropertyName', PropertyValue, ...) ---- 对标注的text对象设置属性
h=function(...) --- 返回标注句柄
⑶ gtext指令：用鼠标将文本放置在图形中
具体调用格式：
gtext('string') ---- 把字符串'string'标注在鼠标点下的位置
gtext({'string1', 'string2', 'string3', ...}) ---- 把字符串数组分行显示在鼠标一次点下的位置
gtext({'string1', 'string2', 'string3', ...}) ---- 把字符串数组顺序显示在鼠标多次点下的位置
h=gtext( ...) ---- 返回标注句柄
⑷ text指令：低级创建标注图形对象
text(x, y, 'string')或text(x, y, z, 'string') ---- 在指定坐标上标注
text(... , 'PropertyName', PropertyValue, ...) ---- 对标注的text对象设置属性值
h=text(...) ---- 返回标注句柄
⑸ clabel指令：在等高线图形中的高度标注
clabel(C)
clabel(C, h)
clabel(C, v)
clabel(C, h, v)
clabel(C, 'manual')
clabel(C, h, 'manual')
text_handles=clabel(...)
clabel(... , 'PropertyName',PropertyValue, ...)
clabel(... , 'LabelSpacing',points)
其中，C和h是等高线contour指令返回的参数，参数v表示只在给定向量v上给出标注，参数manual表示在鼠标选择的地方加上等高线标注，参数points表示在同一等高线上添加标注的间距。
⑹ legend指令：在当前图形加上图例
legend('string1', 'string2', ...) ---- 用指定字符串对所给数据的每一部分显示一个图例
legend(h, 'string1', 'string2', ...) ---- 对给定的图形句柄向量h添加图例
legend(string_matrix) ---- 用字符串数组添加图例
legend(h, string_matrix) ---- 指定的图形句柄向量h
legend(axes_handle, ...) ---- 指定的坐标系句柄axes_handle
legend('off')或legend(axes_handle, 'off') ---- 移除图例
legend('toggle')或legend(axes_handle, 'toggle') ---- 切换显示/隐藏图例
legend('hide')或legend(axes_handle, 'hide') ---- 隐藏图例
legend('show')或legend(axes_handle, 'show') ---- 显示图例
legend('boxoff')或legend(axes_handle, 'boxoff') ---- 移除图例边框
legend('boxon')或legend(axes_handle, 'boxon') ---- 显示图例边框
legend_handle=legend(...) ---- 返回图例句柄
legend ---- 刷新所有图例
legend(legend_handle, ...) ----刷新指定句柄图例
[legend_h, object_h, plot_h, text_strings]=legend(...) ---- 返回句柄
legend(li_object, string1, string2, string3) ----用字符串string1等创建图例对象
legend(li_object, M) ---- M表示字符串数组或元胞数组
legend(..., 'Orientation', orientation) ---- 图例的排列方式，可以为horizontal或vertical(缺省)
legend(... , 'Location', location) ----在指定位置location上放置图例，location是向量[left bottom width height]或位置字符串North、SouthEast等，或一些绝对数值（-1到4表示6个方向）
⑺ texlabel指令：产生用作标注的TeX字符串
texlabel(f) ---- 转换MATLAB表达式f为字符串
texlabel(f, 'literal') ---- 把希腊变量名作为文字输出

8. 图形缩放：
⑴ zoom指令：对二维图形进行放大或缩小，并会改变坐标轴范围
zoom on ---- 打开交互式的缩放功能，通过鼠标控制缩放
zoom off ----关闭交互式的缩放功能
zoom out ----返回图形至缩放初始化状态
zoom reset ---- 系统将记住当前图形的缩放状态，作为缩放状态初始值
zoom ----切换交互式缩放功能
zoom xon或zoom yon ---- 对x或y轴设置交互式缩放
zoom(factor) ---- 用缩放系数factor进行放大或缩小
zoom(fig, option) ---- 对fig应用缩放功能
⑵ pan指令：实现用鼠标抓取拖动图形的功能
pan on ---- 打开pan功能
pan off ---- 关闭pan功能
pan xon或pan yon ---- 只在x轴或y轴方向具有pan功能
pan ---- 切换pan on和pan off
pan(figure_handle, ...) ---- 指定figure句柄对象pan状态
⑶ linkaxes指令：实现一个粗体中不同坐标轴间的同步控制功能
linkaxes ---- 在当前figure上关联所有的坐标轴
linkaxes(axes_handles) ---- 关联指定的坐标轴
linkaxes(axes_handles, 'options') ---- 'options'值有x、y、xy、off四种，分别表示只关联x轴、只关联y轴、关联x和y轴、移除关联。

二、三维绘图：

MATLAB也提供了强大的三维图形表现力。三维曲线可以使用plot3来绘制，其中需要3个向量或矩阵参数，线型和颜色可以使用LineSpec字符串确定。

1. 三维数据的产生：
数学上，函数z=f(x, y)的图形可以表现为三维空间曲面，MATLAB中将曲面定义的矩形区域分成mxn个小矩形块，根据函数计算出网格点的数值，得到空间网格曲面。
⑴ peaks指令：
用来产生一个凹凸有致的曲面，包括3个局部极大点及3个局部极小点，返回的是49x49数组。
⑵ meshgrid指令：
将指定的两个矢量x或y转换成两个矩阵X和Y，其中矩阵X的所有行全相同，都为x矢量的复制；而Y矩阵的列相同，为矢量y的复制。
⑶griddata指令：
在定义的区域内将不规则的数据规则化成网格数据，转换方法采用曲面拟合。

2. 三维绘图指令：
三维基本绘图指令包括几类：

这些函数的通用格式为：function(X, Y, Z, C)和function(X, Y, Z)，以(X, Y, Z)作为x、y、z轴的自变量绘制三维曲面或网状图，参数C指定三维图形的色图，缺省时C=Z。

三、特殊图形的绘制：

MATLAB提供了一些特殊的绘图函数，简单、功能强、容易使用。

1. 面域图、直方图、饼图：
直方图和面域图主要用于一定时域内比较不同数据集的结果，并且显示这些数据的总和，其中直方图用于离散数据显示，面域图显示连续数据的情况。饼图用来显示数据元素在总体中所占的百分比情况。排列图是向量按递减顺序排列的直方图，并且反映出递减数据百分比的变换情况。相关函数分为二维和三维，其中二维函数为：

三维函数为：

⑴ 面域图有几种格式：
对二维数组：
Y=[1, 5, 3;
  3, 2, 7;
  1, 5, 3;
  2, 6, 1];
area(Y) ---- 按第1列画出第1条曲线，曲线2是前两列数组相加，曲线3是3列数组相加
area(X, Y) ----
area(..., basevalue) ---- basevalue表示曲线与y=basevalue(默认0)间填充，如area(X, -1)
⑵ 直方图bar和barh格式类似：
bar(Y)
bar(x, Y)
bar(... ,width) ---- 设定条形的宽度，默认0.8。当宽度大于1时条形图之间会交叠
bar(... ,'style') ---- style对应grouped（默认）和stacked两种风格，分别为排列型和堆型
bar(... ,'bar_color') ---- 指定所有条形图的颜色，值有r、g、b、c、m、y、k、w。
⑶ 三维直方图bar3和bar3h的格式：
三维直方图与二维直方图函数格式类似，但参数style还有detacked风格，此时对应方向轴上的各个条形块是相互分离开的。
⑷ 饼图的格式：
pie(X) ---- X可以是矢量或矩阵
pie(X, explode) ---- explode的维数需和X维数一致，eplode中非零元素对应的切片是分离片
pie(... , labels) ---- labels加上自定义的标注，维数需和X维数相同
如果X中各个元素的和大于等于1时，绘制出的饼图中每个切片占整个饼图的百分比为这个元素值在X的元素值和中的百分比；如果X中各个元素的和小于1时，绘制的是一个不完整的饼图。
⑸ 排列图格式：
pareto(Y) ---- 条形长度对应于Y元素数值，Y递减顺序的下标为x轴的数值
pareto(Y, names) ---- 参数names关联于每个条形图x轴标识
pareto(Y, X) ---- 参数X关联于每个条形图x轴下标

2. 等高线：
地理、气象等领域经常需要绘制等高线。MATLAB中提供了二维等高线和三维等高线，还有一种等高线函数提供计算数组功能。

等高线格式：
contour(X, Y, Z) --- Z为高度矩阵，X和Y代表x轴和y轴取值（可省略），3数组维数要匹配
contour(X, Y, Z, n) --- 参数n代表等高线的条数
contour(X, Y, Z, v) --- 参数v定义绘制等高线位置的向量，其中的元素代表等高线基准值
[C,h]=contour(...) ---- 获取等高线句柄，然后可以使用clable(C,h)来加标注

3. 矢量图：
MATLAB中有一组函数来表现图形的矢量性：

⑴ 彗星图comet：彗星图是为了动态表示质点的运行情况
格式有：
comet(x, y, p)
comet(y)
comet(x, y)
其中，参数p决定彗星长度，默认值0.1，此时二维彗星图中彗长为p*length(y)
⑵ 罗盘图compass：用来显示起点在坐标原点的向量。
compass(X, Y) ---- 表示绘制以图形原点为起点以(X(i), Y(i))为终点的向量箭头图，等价于：
compass(real(X), image(Z))
这个函数采用的是笛卡尔坐标系，而且在圆形栅格上绘制向量，但是圆形栅格的最外层标注的却是极坐标系下的角度，各个小圆上标注的则是向量的长度，所以需要将极坐标系下的角度转换成直角坐标，再绘制罗盘图。从极坐标的角度转换成直角坐标的函数是pol2cart，使用cart2pol函数就是相反的功能。
⑶ 羽状图feather：
羽状图也是以箭头形式显示的一组向量，这些向量的起点均分在一条与X轴平行的直线上。
feather(X, Y)
⑷箭头图quiver：通常用来表现方向
quiver(X, Y, U, V) ---- 二维箭头图在点(X, Y)上用箭头绘制具有元素(U, V)的速度向量
quiver(... ,scale) ---- 参数scale代表缩放的比例，scale=0时自动调整缩放比例以防止交叠
quiver3(X, Y, Z, U, V, W) ---- 3维箭头图在点(X, Y, Z)上用箭头绘制具有元素(U, V, W)的速度向量

4. 离散图：（已过时，但还可以用）
科学计算和工程用于中常会产生大量离散数据，MATLAB提供了一些函数来绘制这些数据以图形形式形式出来。

⑴ 柄状图stem和stem3：柄状图就是将每个离散数据显示为末端带有标志符号的线条
stem(Y)
stem(X, Y)
stem(... , 'fill') ---- 参数fill是对有些标记符号进行填充
stem(... , LineSpec) ---- 参数LineSpec定义线型、标记符号的类型以及颜色，参数可同时使用
当Y为矩阵时会递加绘制每一列数据的柄状图，参数X可以是向量或矩阵，X为矩阵时X和Y的维数需要相同；X为向量而Y为矩阵时，X的长度需要和Y的行数保持一致。
三维柄状图stem3的用法与stem类似。
⑵ 阶梯图stairs：以一定间隔的上升沿或下降沿显示数据
在阶梯图中可以体现出数据的变换情况，格式：
stairs(Y)
stairs(X, Y)
[xb, yb]=stairs(...) ---- 其中的返回值[xb, yb]对应plot(xb, yb)，以实现stairs函数的功能

5. 直方图：
直方图是通过一组矩阵条来反映数据的分布情况，有笛卡尔坐标系和极坐标系的两种。
⑴ 笛卡尔坐标系下直方图：
hist(Y) ---- Y可以是向量也可以是矩阵，当Y为向量时将Y中的元素均匀分成10块，直方图的高度表示每一部分元素的个数。当Y为MxP的矩阵时每一列绘制一个矩阵组。
hist(X, Y) ---- X为向量则创建length(X)个区域，每个区域的中心对应于X的各个元素位置
hist(Y, nbins) ---- 参数nbins指定区域的个数
histc函数计算由bar函数绘制直方图
⑵ 极坐标下直方图：
rose(theta) ---- theta对应角度数据
rose(theta, X) ---- X定义了小扇形的位置，其维数决定了小扇形的个数
rose(theta, nbins) ---- 定义了小扇形的个数，默认20

6. 散点图：
散点图用于大量数据分布情形的统计分析，MATLAB有三个函数用于绘制散点图。
⑴ scatter函数和scatter3函数：分别为二维散点图和三维散点图（已过时，但还可以用）
scatter(X, Y, S, C)
scatter(X, Y)
scatter(X, Y, S)
在向量X和Y所在的坐标处绘制一个图标；参数S定义图标的大小，可以是常量或向量，是常量时图标大小相同，是向量时长度应与X、Y相同；参数C定义图标的颜色，C可以是颜色字符串，如r、y等，为向量时长度需与X一致，当C为length(X)*3的矩阵时用RGB参数定义图标颜色。
scatter(... , markertype) ---- markertype定义图标的线型、点型和颜色，默认为o，即圆形
scatter(... , 'filled') ---- filled参数表示填充图标
⑵ plot绘制散点图：
绘制二维散点图也可以用plot，对于散点图中多边形区域内散点的选定可以使用inpolygon来实现。IN=inpolygon(X, Y, xv, yv)中矩阵IN的大小和X、Y相同，IN的每个元素值可能是1、0.5、0。假设一个散点(p, q)，判定(p, q)与xv、yv多边形的关系为：
·点(p, q)在多边形内，IN(p, q)=1
·点(p, q)在多边形线上，IN(p, q)=0.5
1点(p, q)在多边形外，IN(p, q)=0
⑶ plotmatrix函数：实现散点图矩阵的绘制
plotmatrix(X, Y)
plotmatrix(Y)
如果X是pxm矩阵，Y是pxn矩阵，此指令就在当前窗口中产生nxm个axis轴对象，并在其上分别绘制散点图。但在对角线上的axis对象用hist(Y(:, i))指令绘制条形图。

7. 面和多边形：
MATLAB中绘制多边形和面的函数很多，如圆柱体函数cylinder、球体函数sphere、椭圆体函数ellipsoid、彩带图函数ribbon等。
⑴ [X,Y,Z]=cylinder(r, n)：
返回半径为r的圆柱形图的x、y、z轴的值，参数r为圆周半径，默认1；参数n为组成圆周的点数，默认20。
⑵ [X,Y,Z]=ellipsoid(xc, yc, zc, xr, yr, zr, n)：
产生三个(n+1)x(n+1)矩阵[X,Y,Z]，然后以(xc,yc,zc)为中心点、以(xr,yr,zr)为半径，用指令surf(X,Y,Z)来绘制椭圆体图形，n默认20，椭圆体数据产生公式为：

⑶ Sphere(n)：绘制球体
Sphere函数使用surf函数和mesh函数来产生x、y、z轴的单位球，包含nxn面的球体，默认20x20。
⑷ ribbon(Y)：绘制彩带
ribbon(Y) --- 以X=1:size(Y,1)绘制分离的三维Y列彩带
ribbon(X, Y) --- 中X和Y具有相同大小的矢量或矩阵。如果X是一个行矢量或列矢量时，Y矩阵需有length(X)行。
ribbon(X,Y,width) --- 参数定义了彩带的宽度，默认值0.75
⑸ 填充图fill和fill3：分别用于二维和三维多边形的填充
fill(x, y, c) ---- 填充图主要绘制多边形，并在多边形中填充色图。需要保证绘图数据首尾重合，使得勾画的多边形封闭。不重合时强制首尾两点相连。c定义填充的颜色。
fill3l(x, y, z, c) ---- 函数中x、y和z的相应的列构成一个三维封闭多边形，有几列就有几个多边形。为使得多边形封闭，每列的首尾元素应该重合；若不重合，默认将首尾两点相连，强行使多边形封闭。c定义填充的颜色。

8. 函数绘图：
MATLAB提供了一些绘图函数，无需数据准备，直接根据符号公式绘制。
⑴ 轮廓线：
ezcontour(f)
ezcontour(f, domain)
ezcontour(... ,n)
其中，f可以是字符表达式、符号函数、自定义函数、内联函数等；domain表示符号范围，可以为四元矢量[xmin,xmax,ymin,ymax]或二元矢量[min,max]，缺省为-2π<x<2π，-2π<y<2π。参数n表示domain缺省值为nxn网格，默认值60。ezcontour函数可以自动在图形上加上标题和坐标轴标识。
⑵ 填充色轮廓线：
ezcontourf(f)
ezcontourf(f, domain)
ezcontourf(... ,n)
ezcontourf函数可以自动在图形上加上标题和坐标轴标识。
⑶ 网格线：
ezmesh(f)
ezmesh(f,domain)
ezmesh(x,y,z)
ezmesh(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])
ezmesh(x,y,z,[min,max])
ezmesh(... , n)
ezmesh(... ,'circ')
其中，参数(x,y,z)表示x=x(s,t), y=y(s,t), z=z(s,t)，-2π<s<2π，-2π<t<2π。'circ'表示在domain区域中间绘制。
⑷ 带有轮廓线的网格图：
ezmeshc(f)
ezmeshc(f,domain)
ezmeshc(x,y,z)
ezmeshc(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])
ezmeshc(x,y,z,[min,max])
ezmeshc(... , n)
ezmeshc(... ,'circ')
⑸ 曲面图：
ezsurf(f)
ezsurf(f,domain)
ezsurf(x,y,z)
ezsurf(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])
ezsurf(x,y,z,[min,max])
ezsurf(... , n)
ezsurf(... ,'circ')
⑹ 带轮廓线的曲面图：
ezsurfc(f)
ezsurfc(f,domain)
ezsurfc(x,y,z)
ezsurfc(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])
ezsurfc(x,y,z,[min,max])
ezsurfc(... , n)
ezsurfc(... ,'circ')
⑺ 二维曲线：
ezplot(f)
ezplot(f,[min,max])
ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])
ezplot(x,y)
ezplot(x,y,[tmin,tmax])
ezplot(... , figure)
其中，如果f为f(x,y)则绘制f(x,y)=0的图形；参数figure表示在自定义图形句柄中绘图。
⑻ 三维曲线：
ezplot3(x,y,z)
ezplot3(x,y,z,[tmin,tmax])
ezplot3(... , 'animate')
其中，'animate'表示绘制三维曲线的动画踪迹。
⑼ 极坐标曲线：
ezpolar(f)
ezpolar(f, [a,b])
绘制rho=f(theta)的极坐标曲线，a<theta<b，默认为0<theta<2π
⑽二维函数精确绘图：
fplot采用自适应步长控制来绘制函数function，在函数变化剧烈的区间采用小的步长，否则采用大的步长。
fplot('function',limits)
fplot('function',limits,LineSpec)
fplot('function',limits,tol)
fplot('function',limits,tol,LineSpec)
fplot('function',limits,n)
[X,Y]=fplot('function',limits, ...)
[...]=plot('function',limits,tol,n,LineSpec,P1,P2)
fplot函数也可以实现ezplot函数的功能。参数'function'对应函数名，参数limits指定x轴或x与y轴的数据范围；参数LineSpec对应了线型；参数tol表示相对误差，缺省值为2e-3；参数n表示绘图图形的点数n+1(当n>-1)，最大步长不超过(xmax-xmin)/n；参数P1、P2等表示可以直接为函数输入参数，形为y=function(x,P1,P2, ...)

9. 有一些已过时的绘图函数： 还可以使用
spy ---- Visualize sparsity pattern
plotmatrix ---- Scatter plot matrix
heatmap ---- Create heatmap chart
sortx ---- Sort elements in heatmap row
sorty ---- Sort elements in heatmap column
wordcloud ---- Create word cloud chart from text data
geobubble ---- Visualize data values at specific geographic locations
geolimits ---- Set or query geographic limits

四、动画：

MATLAB中有两种创建动画序列的方法，保存大量不同的图片以电影的形式播放，在屏幕上连续擦除和重绘对象且每次重绘递增改变。

1. 电影式动画：
创建和显示电影式动画主要有两个步骤：
·调用getframe函数生成每个帧，该函数返回一个列矢量，用列矢量创建帧动画矩阵
·调用movie函数按照指定的速度和次数运行该动画
通常情况下，在一个for循环中使用getframe指令生成动画帧数组，getframe函数返回一个结构，包含下列字段：
⑴ cdata：以int8类型数组保存图像数据，对于索引颜色系统上数组大小heightxwidth，对于真彩色系统上数组大小为heightxwidthx3
⑵ colormap：在索引颜色系统上是一个nx3的数组，其中n为色彩数；真彩色系统中为空
示例：
for k=1:16
plot(fft(eye(k+16)))
axis equal
M(k)=getframe;
end
clf,axes('Position',[0 0 1 1])
movie(M,30)
如果需要捕获整个图形窗口的内容，可以把图形句柄作为变量指定给getframe函数。示例：
h=uicontrol('style','slider','position',[10 50 20 300],'Min',1,'Max',16,'Value',1)
for k=1:16
plot(fft(eye(k+16)))
axis equal
set(h,'Value',k)
M(k)=getframe(gcf);
end
上面代码为前面的示例添加了一个滑块来指示其中的k值。

2. 重绘式动画：（新版本已不再支持，改为使用ANIMATEDLINE）
重绘的过程就是重复绘制、擦除的过程，使用plot或plot3的EraseMode属性，不同的擦除模式会有不同的动画效果。有3种方式：
·none：对象移动时不擦除对象
·background：在图形对象移开后，在原来位置用背景色重绘，即将原来的对象完全擦除
·xor：只擦除对象本身，是大多数重绘动画采用的模式

五、三维图形的精细控制：

MATLAB提供了一些控制函数，有视角的控制、光度的控制、色彩的控制、透明度控制等。

1. 视角：
MATLAB提供了视点控制函数view。格式有：
⑴ view(az, el)和view([az, el])：设置空间图形视点的方位
其中，方位角az和俯视角el为两个旋转角度。作一通过视点与z轴的平面，与xy平面有一交线，该交线与y轴的反方向的（从z轴的方向观察）按逆时针方向的夹角就是方位角az，若角度为负值则按顺时针方向；在通过视点与z轴的平面上，用一直线连接视点与坐标原点，该线与xy平面的夹角就是视点的俯视角el，若el为负值则视点转移到曲面下方。
⑵ view([x, y, z])：笛卡尔坐标系中在点(x, y, z)设置视点
⑶ view(2)：设置缺省的二维形式视点，其中az=0°，el=90°，即从z轴上方观看
⑷ view(3)：设置缺省的三维形式视点，其中az=-37.5°，el=30°
⑸ view(T)：根据转换矩阵T设置视点，其中T为4x4阶的矩阵，如同使用viewmtx指令生成的透视转换矩阵一样。
⑹ [az, el]=view(...)：返回当前的方位角az与俯视角el

2. 图形旋转：
图形旋转有rotate和rotate3d指令，rotate指令可以直接使对象绕方向轴旋转一定角度，rotate3d指令通过鼠标旋转图形。
⑴ rotate(h, direction, alpha)：把图形对象h旋转alpha角度，参数direction为二元或三元矢量，定义了关于原点的方向轴。
⑵ rotate(... , origin)：参数origin为三元矢量，定义了旋转方向轴，缺省时为坐标原点

3. 灯光效果：
MATLAB中，灯光效果有几条指令。
⑴ camlight指令：表示在摄像轴上创建或移动一个灯光对象
canlight headlight ---- 创建相对于摄像上方的灯光
canlight right ---- 创建相对于摄像右方的灯光，默认值
camlight left ---- 创建相对于摄像左方的灯光
camlight ---- 创建相对于摄像默认方位--右方上的灯光，
camlight(az, el) ---- 以摄像位置为旋转中心，方位角为az度、俯视角为el度旋转创建灯光
camlight(... , 'style') ---- 参数style有local、infinite两个值，local为缺省值，表示近光源，光源向各个方向都辐射灯光；infinite表示无穷远光源，灯光发光与光线平行
camlight(light_handle, ...) ---- 表示应用指定对象的灯光，返回灯光对象
light_handle=camlight(...)
⑵ light函数：表示在当前坐标轴上创建一个灯光对象
light('PropertyName', ProtertyValue, ...)
handle=light(...)
light可以直接修改灯光对象的属性，缺省设置为白光、无穷远、穿过[1, 0, 1]射向坐标原点。
⑶ lightangle函数：表示在球面坐标轴上创建或安置一个灯光对象
lightangle(ax, el) ---- 表示在方位角az和俯视角el创建一个灯光对象
light_handle=lightangle(ax, el) ---- 添加一个灯光句柄，便于改变方位角和俯视角
lightangle(light_handle, ax, el)
[ax el]=lightangle(light_handle)
⑷ lighting指令：设定照明模式
lighting flat ---- 入射光均匀射入图形面上，默认值
lighting gouraud ---- 先对顶点颜色插补，再对顶点勾画的面色进行插补，用于曲面表现
lighting phong ---- 对顶点法线插值，再计算像素的反光
lighting none ---- 关闭所有光源
⑸ material函数：控制光效果的材质
material shiny ---- 使对象比较明亮
material dull ---- 使对象比较暗淡
material metal ---- 使对象带有金属光泽，默认值
material default ---- 返回默认设置模式
material([ka kd ks])
material([ka kd ks n])
material([ka kd ks n sc])
反射五要素[ka kd ks n sc]，其中ka设置无方向性均匀的背景光强度，kd设置无方向性的软反射的漫反射强度，ks设置有向硬反射光的强度，n设置控制镜面亮点大小的镜面指数，sc控制镜面颜色的反射系数。

4. 色彩控制：
⑴ 缺省设置：
MATLAB中colordef函数用来对根对象Root所有子对象用色的缺省设置。调用格式有：
colordef white ---- 设置对象的背景色为白色，轴线和标签为黑色，并且窗口背景色为淡灰色
colordef black ---- 设置对象的背景色为黑色，轴线和标签为白色，并且窗口背景色为暗灰色
colordef none ---- 设置窗口色彩为MATLAB的彩色，即黑色背景
colordef(fig, color_option) ---- 设置由Figure句柄fig定义的颜色配置为颜色选项
h=colordef('new', color_option) ---- 返回由颜色选项决定创建的窗口对象的句柄
颜色选项为'white'、'black'、'none'。colordef是设置图形所有对象默认值设置的上层指令，其影响其后产生的所有的图形对象用色特点。如果指定对象句柄，则只对该对象（包括子对象）的用色产生影响。
⑵ 对窗口对象的子对象色彩的设置：
whitebg ---- 补充当前图形对象的颜色
whitebg(h) ---- 补充句柄h定义的所有图形对象的用色
whitebg(ColorSpec) ---- 改变窗口对象的子对象轴对象的颜色为ColorSpec
whitebg(h, ColorSpec)
⑶ 色图：
图形图像处理中色彩的表现非常重要，色图技术是图形图像着色的基础。图形对色图的改变由colormap来实现。格式为：
colormap(map) ---- 把色图设置为数组map，如果在map中任何一个数值在[0 1]外就出错
colormap('default') ---- 设置当前色图为默认色图
cmap=colormap ---- 获取当前色图
色图是一个mx3的数组，元素值为0、1间的实数值，每行是一个真彩色向量，第k行色彩表示第k个颜色，map(k,:)=[r(k) g(k) b(k)]分别对应了红色、绿色和蓝色。
MATLAB还提供了一些预定义色图：

这些值可用于colormap(map) 中，作为map参数。
⑷ 浓淡处理：控制着色的浓淡处理
shading指令选项有：

示例：
shading interp

5. 透明度：
把图形对象设置成透明效果，让用户不仅看到图形对象的外观，而且可以看到图形对象的内部结构特征。图形的透明度用0到1之间的值表示，用alpha表示。当alpha等于0时，图形完全透明；当alpha等于1时，图形完全不透明。
MATLAB中处理透明度的方法和处理色彩类似：
·面元和表面可以定义单面和边的alpha值，或再根据图形的alpha查找表的值平滑或插值透明度值
·图像、面元和表面对象可以将alpha数据用于alpha查找表或直接用于alpha值
·坐标系对象定义alpha的范围，其控制对象数据向alpha值的映射
·图形窗口对象包含alpha查找表，这是一个mx1数组，元素为alpha值
MATLAB图形对象中一些属性控制着对象的透明度：

MATLAB还提供一些透明度设置的函数：