M atlab作圖函數的總結與分析

黃瓊湘 那斯爾江 吐爾遜

(新疆大學 數學與系統科學學院,新疆 烏魯木齊 830046)

摘 要 M atlab(MAT rix LABoratory的簡稱)是Clever M oler博士用Fortran語言開發的科學計算工具。它已成為科學研究、工程計算、應用開發的重要工具。國外已將它作為理工科大學的必修課程,國內各大學也開始開設這門課程。Matlab有強大的作圖功能,有興趣的讀者可參考文獻[1-4]。本文對Matlab的作圖函數進行分析和總結,以供教學參考和學生學習之用。

關鍵詞 M atlab 數據可視化 作圖函數

中圖分類號 G642 0 文獻標識碼 A

一、M atlab作圖函數的總結

M atlab提供了豐富的作圖函數,有100個之多。在教學和學習中顯得有點雜亂。我們先對它們進行總結和分類,并提煉出它們的共性和特性。

M atlab的作圖函數從視角的維數上分有三類:一維作圖函數、二維作圖函數和三維作圖函數。它們的代表分別是line、plot和plot3等函數。從類型上分大致有四類:通用作圖函數(如plot函數等);專業作圖函數(如contour函數、quiver函數等);動畫制作函數(如mov ie、comet3等函數);圖形修飾函數(如view等函數)。

M atlab所有的作圖函數都可以通過查幫助獲得它的功能和用法。這里我們把作圖函數按類型分類,列出一些主要和常用的作圖函數(見表1),以抓住重點。

作圖函數雖然功能不同,但它們的調用格式是一致的。我們用GraphF來表示一般的作圖函數,它們的調用格式如下:

1 GraphF(X,Y,S)

這是一、二維函數的作圖格式。X和Y表示圖形的數據點,S表示圖形修飾參數組(可以缺省)。當X,Y都是頂點坐標時,GraphF(X,Y,S)畫出以X,Y為端點,S為參數的線;當X 是一組頂點坐標,而Y對應于X的函數值時,GraphF(X,Y,S)畫出函數Y的二維圖形。

2 GraphF(X,Y,Z,S)

這是三維函數的作圖格式。Z是X和Y的函數。X,Y以二維坐標形式表示函數值Z的作圖區域D,S表示圖形修飾參數組(可以缺省)。GraphF(X,Y,Z,S)畫出定義域為D的函數Z 的三維圖形。

值得注意的是,M atlab的作圖函數總是描繪數據點(X,Y)(在平面上)或(X,Y,Z) (在空間中)的圖形。前者視為Y的函數,而后者視為Z的函數。函數GraphF在作圖前數據點必須事先給定,在作圖時函數GraphF將各數據點用光滑的曲線連接成圖形。另外,X,Y,Z還

收稿日期 2004 02 19

資助項目 新疆大學校基金 應用軟件程序設計 重點課程建設項目資助

作者簡介 黃瓊湘(1958-)男,湖南衡陽人,教授,主要從事組合數學與圖論、計算機算法研究

總結

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