matlab使用2-基础绘图

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matlab使用2-基础绘图
- [1. 二维平面绘图](#1. 二维平面绘图)
- [2. 三维立体绘图](#2. 三维立体绘图)
- [3. 图形窗口的分割](#3. 图形窗口的分割)

1. 二维平面绘图

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% 创建一些二维数据  
x = 0:0.01:10; 		% x轴的数据点，从0到10，间隔为0.01  
y = sin(x); 		% y轴的数据点，是x的正弦值  
  
% 使用plot函数绘制二维线图  
figure; 			% 创建一个新的图形窗口  
plot(x, y);			% 绘制二维线图  
  
% 添加标签和标题  
xlabel('x'); 		% x轴标签  
ylabel('sin(x)'); 	% y轴标签  
title('二维平面绘图：y = sin(x)'); % 图形标题  
  
% 还可以添加图例（如果需要的话）  
% legend('sin(x)'); % 在这个简单的例子中不需要图例  
  
% 显示网格（可选）  
grid on; 			% 打开网格  
  
% 设置坐标轴的范围（可选）  
% axis([xmin xmax ymin ymax]); % 设置x轴和y轴的范围  
  
% 调整图形大小和位置（可选）  
% set(gcf, 'Position', [left bottom width height]); % 调整图形窗口的位置和大小

基本步骤
- 创建二维数据
- 新建幕布 + 绘制二维平面图
- 图表配置：标题、标签、颜色等等
图标配置相关
- 颜色选项参数：
  
  颜色字符
  
  红 r
  
  绿 g
  
  蓝 b
  
  黄 y
  
  粉红 m
  
  青 c
  
  白 w
  
  黑 k
- 线性选项参数：
  
  线性符号示例
  
  实线 - ---
  
  虚线 -- ---------
  
  冒号线 : ...
  
  点画线 -. ---·---·---·
- 数据标记点选项参数：
  
  符号点类型
  
  · 点
  
  + 十字号
  
  o 圆圈
  
  * 星号
  
  x 叉号
  
  s 正方形
  
  d 棱形
  
  ^ 上三角
  
  v 下三角
  
  < 左三角
  
  > 右三角
  
  p 五角星
  
  h 六角星

颜色	字符
红	r
绿	g
蓝	b
黄	y
粉红	m
青	c
白	w
黑	k

线性	符号	示例
实线	-	---
虚线	--	---------
冒号线	:	...
点画线	-.	---·---·---·

符号	点类型
·	点
+	十字号
o	圆圈
*	星号
x	叉号
s	正方形
d	棱形
^	上三角
v	下三角
<	左三角
>	右三角
p	五角星
h	六角星

二维平面图表-多线同一表

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% 创建一些二维数据  
x = 0:0.01:10; 			% x轴的数据点  
y1 = sin(x); 			% 第一条线的y值，是x的正弦值  
y2 = cos(x); 			% 第二条线的y值，是x的余弦值  
  
% 创建一个新的图形窗口  
figure;  
  
% 绘制第一条线（正弦曲线），红色，实线  
plot(x, y1, 'r-');  
  
% 保持当前的图形，以便添加更多线  
hold on;  
  
% 绘制第二条线（余弦曲线），蓝色，带圆圈标记的实线  
plot(x, y2, 'b-');  
  
% 添加标签和标题  
xlabel('x');  
ylabel('y');  
title('二维平面绘图：y = sin(x) 和 y = cos(x)');  
  
% 添加图例  
legend('sin(x)', 'cos(x)');  
  
% 显示网格（可选）  
grid on;  
  
% 释放图形保持状态，以便下一个plot命令创建新图  
hold off; 				% 通常不需要显式调用hold off，除非你要确保后续plot命令创建新图

2. 三维立体绘图

首先创建X和Y的网格数据
然后使用这些网格数据和一个函数来计算Z的值
然后，使用不同的函数来绘制三维图形

示例：

使用plot3绘制三维线图

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% 创建三维数据  
x = linspace(0, 2*pi, 100);  
y = linspace(0, 2*pi, 100);  
[X, Y] = meshgrid(x, y);  
Z = sin(sqrt(X.^2 + Y.^2));  
  
% 绘制三维线图  
figure;  
plot3(X(:), Y(:), Z(:), 'b-');  
title('三维线图');  
xlabel('X');  
ylabel('Y');  
zlabel('Z');  
grid on;

使用surf绘制三维曲面图

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% 使用与上面相同的X, Y, Z数据  
figure;  
surf(X, Y, Z);  
title('三维曲面图');  
xlabel('X');  
ylabel('Y');  
zlabel('Z');  
colorbar; % 添加颜色条  
lighting gouraud; % 改进光照效果  
camlight; % 添加光源

使用mesh绘制三维网格图

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% 使用与上面相同的X, Y, Z数据  
figure;  
mesh(X, Y, Z);  
title('三维网格图');  
xlabel('X');  
ylabel('Y');  
zlabel('Z');

使用contour3绘制三维等高线图

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% 使用与上面相同的X, Y, Z数据  
figure;  
contour3(X, Y, Z, 20); % 20表示等高线的级别数  
title('三维等高线图');  
xlabel('X');  
ylabel('Y');  
zlabel('Z');

注意事项
- meshgrid函数用于创建X和Y的网格数据，这在三维图形绘制中是必要的
- :操作符用于将X、Y和Z的列向量转换为行向量，这在plot3中特别有用，因为plot3期望其参数是行向量
- 在surf、mesh和contour3等函数中，通常直接使用由meshgrid创建的二维网格

3. 图形窗口的分割

选择哪种方法取决于具体需求，例如想要创建的子图的数量、位置、样式以及是否需要与其他MATLAB功能（如工具栏、菜单等）集成等等

subplot 函数

subplot 函数用于在单个图形窗口中创建多个子图。你可以指定子图的网格位置和当前激活的子图

示例：

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subplot(2, 2, 1);  % 创建 2x2 网格的第一个子图  
plot(1:10);  
subplot(2, 2, 2);  % 创建 2x2 网格的第二个子图  
plot(10:-1:1);  
subplot(2, 2, 3);  % 创建 2x2 网格的第三个子图  
bar(1:5);  
subplot(2, 2, 4);  % 创建 2x2 网格的第四个子图  
pie([1 2 3 4]);

**axes **

axes 函数允许更精细地控制子图的位置和大小，可以通过指定位置向量和轴属性来定义轴的范围和样式

示例：

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axes('Position', [0.1 0.1 0.4 0.4]);  % 创建一个轴，占据窗口的左下角  
plot(1:10);  
hold on;  % 保持当前轴上的图形，以便在同一轴上添加更多图形  
plot(10:-1:1, 'r');  % 在同一轴上添加红色线条  
axes('Position', [0.6 0.1 0.4 0.4]);  % 创建一个新的轴，占据窗口的右下角  
bar(1:5);

appdesigner 或 GUIDE
- 对于更复杂的图形用户界面（GUI），可以使用 MATLAB App Designer 或 GUIDE 工具来创建具有多个面板或轴的窗口
- 这些工具提供了图形化的界面来设计和布局GUI组件

tiledlayout 和 nexttile

tiledlayout 和 nexttile 函数提供了一种更现代的方式来创建平铺的图形布局
允许定义网格布局，并在这些网格中放置轴

示例：

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tiledlayout(2, 2);  % 创建一个 2x2 的平铺布局  
nexttile;  % 激活第一个轴  
plot(1:10);  
nexttile;  % 激活第二个轴  
plot(10:-1:1);  
nexttile;  % 激活第三个轴  
bar(1:5);  
nexttile;  % 激活第四个轴  
pie([1 2 3 4]);