http://www.bioon.com生物谷网站了解了 MATLAB 的矩阵和向量概念与输入方法之后，MATLAB 的二维绘图再简单也不过了。假设有两个同长度的向量  x 和 y, 则用 plot(x,y) 就可以自动绘制画出二维图来。如果打开过图形窗口，则在最近打开的图形窗口上绘制此图，如果未打开窗口，则开一个新的窗口绘图。

〖例〗正弦曲线绘制：

>> t=0:.1:2*pi;　%生成横坐标向量，使其为 0,0.1,0.2,...,6.2
   y=sin(t); % 计算正弦向量
   plot(t,y) %绘制图形

这样立即可以得出如图所示的二维图 [4.1(a)]

plot() 函数还可以同时绘制出多条曲线，其调用格式和前面不完全一致，但也好理解。

>> y1=cos(t); plot(t,y,t,y1); %或 plot(t,[y; y1]), 即输出为两个行向量组成的矩阵。

图形见 4.1(b)。

plot() 函数最完整的调用格式为：

>> plot(x1,y1,选项1, x2,y2, 选项2, x3,y3, 选项3, ...)

其中所有的选项如表 4.1 所示。一些选项可以连用，如 '-r' 表示红色实线。

由 MATLAB 绘制的二维图形可以由下面的一些命令简单地修饰。如 >> grid % 加网格线 >> xlabel('字符串') % 给横坐标轴加说明 >> ylabel('字符串') % 给纵坐标轴加说明，         %并自动旋转90度 >> title('字符串') % 给整个图形加图题 得出的图形如右图所示。 axis() 函数可以手动地设置 x,y 坐标轴范围 还可以使用 plotyy() 函数绘制具有两个纵坐标刻度的图形。

  坐标系的分割在 MATLAB 图形绘制中是很有特色的，比较规则的分割方式是用 subplot() 函数定义的，其标准调用格式为

subplot(n,m,k)

其中，n 和 m 为将图形窗口分成的行数和列数，而 k 为相对的编号。例如在标准的 Bode 图绘制中需要将窗口分为上下两个部分 (即n=2, m=1), 分割后上部编号为 1，下部编号为 2。

MATLAB 的图形对象简介 ( 00-12-13)

  MATLAB 从 4.0 版本开始就提出了句柄图形学 (Handle Graphics) 的概念,为面向对象的图形处理提供了十分有用的工具。和早期版本的 MATLAB 相比较，其最大区别在于，它在图形绘制时其中每个图形元素 
(比如其坐标轴或图形上的曲线、文字等) 都是一个独立的对象。用户可以对其中任何一个图形元素进行单独地修改，而不影响图形的其他部分，具有这样特点的图形称为向量化的绘图。这种向量化的绘图要求给每个图形元素分配一个句柄 (handle), 以后再对该图形元素做进一步操作时，则只需对该句柄进行操作即可。

MATLAB 5.0 版进一步加强了图形绘制的功能，而 5.3 版绘图又具有自己的新特色。例如它提供了新的图形编辑程序，并定义了一些新的三维绘图函数等。本章将主要介绍 MATLAB 5.3 版本的应用与特性，并介绍部分有关句柄图形学的内容。其余有关句柄图形学的问题，如窗口特性设置、图形界面设计等项内容将在第 6 章中讲述图形界面设计内容时详细介绍。MATLAB 6 也在图形显示，特别是三维图形显示与照相机参数设置等方面引入了新鲜的内容。

  MATLAB 定义的各种图形对象及其关系如下图所示。

  对象的通用属性如下表所示。

  获取和改变对象的属性可以采用 get() 和 set() 函数对来实现。

>> set(句柄, 属性1,属性值1, 属性2,属性值2,...)
>> 属性值=get(句柄，属性)

  坐标轴对象时 MATLAB 图形中常用的对象，坐标轴对象可以用 MATLAB 5.3 上的菜单项添加。添加之后，可以用鼠标改变其大小和形状，其他一些属性说明如下：

• Box 属性:  表示是否需要坐标轴上的方框，选项可以为 'on' 和 'off', 默认的值为 'on'。本书中在后面介绍属性值时，将把默认的属性值列在前面。
• ColorOrder 属性: 设置多条曲线的颜色顺序,应该为一个 n x 3 矩阵， 可以由 colormap() 函数来设置。
• GridLineStyle 属性: 网格线类型，如实线、虚线等，其设置类似于 plot() 函数的选项，默认值为 ':',见前面的表格。
• NextPlot 属性: 表示坐标轴图形的更新方式，'replace' 是默认的选项，表示重新绘制，而 'add' 选项表示在原来的图形上叠印，它相当于直接使用 hold on 命令的效果。
• Title 属性: 本坐标轴标题的句柄。而其具体内容由 title() 函数设定，由此句柄就可以访问到原来的标题了。
• XLabel 属性: x 轴标注的句柄，其内容由 xlabel() 函数设定。此外，类似地还有 YLabel 和 ZLabel 属性等。
• XDir 属性: x 轴方向,可以选择 'normal' (正向) 和 'rev' (逆向), 此外 YDir 和 ZDir 属性也是类似的。
• XGrid 属性: 表示 x 轴是否加网格线，可选值为 'off' 和 'on', 此外还类似地有 YGrid 和 ZGrid 选项。
• XLim 属性: x 轴上下限，以向量 [xm,xM] 形式给出。此外，还有 YLim 和 ZLim 属性，前面介绍的 axis() 函数实际上是对这些属性的直接赋值。
• XScale 属性: x 轴刻度类型设置，可以为 'linear' (线性的) 和 'log' (对数的)。此外还有 YScale 和 ZScale 属性。

XTick 和 XTickLabel 属性: XTick 属性将给出 x 轴上标尺点值的向量，而 XTickLabel 将存放这些标尺点上的标记字符串。对 y 和 z 轴也将有相应的标尺属性，如 ZTick 等。

MATLAB 图形上的文字修饰 ( 00-12-12)

字符对象及其属性

  文字标注是图形修饰中的重要因素，它可以是用户在窗口上随意添加的字符说明，还可以是坐标轴对象中所用到的刻度标志等。字符对象的常用属性如下：

• Color 属性: 字符的颜色。该属性的属性值是一个 1x3 颜色向量。
• FontAngle 属性: 字体倾斜形式。如正常 'normal' 和斜体 'italic' 等。
• FontName 属性: 字体的名称。如 'Times New Roman' 与 'Courier' 等。
• FontSize 属性: 字号大小。默认以 pt 为单位，属性值应该为实数。
• FontWeight 属性: 字体是否加黑。可以选择 'light'、'normal' (默认值)、'demi' 和 'bold' 4 个选项, 其颜色逐渐变黑。
• HorizontalAlignment 属性: 表示文字的水平对齐方式。可以有 'left' (按左边对齐)、'center'
  (居中对齐)、'right'(按右边对齐) 三种选择。类似地，对字符矩阵的位置 还有VerticalAlignment 属性。
• FontUnits 属性: 字体大小的单位。如 'points' (磅数，即 pt) 为默认的值，此外， 还可以使用如下单位 'inches' (英寸)、'centimeters' (厘米)、'normalized' (归一值) 与 'pixels' (像素) 等。
• Rotation 属性: 字体旋转角度。可以为任何数值。
• Editing 属性: 是否允许交互式修改。选项可以为 'on' 和 'off'。
• String 属性: 构成本字符对象的字符串。可以是字符串矩阵。
• Interpreter 属性: 是否允许 TeX 格式。选项为 'tex' (允许 TeX 格式) 和 'none' (不允许) 两种，前者显示的效果好，而后者速度快。
• Extent 属性: 字符串所在的位置范围，是只读型的，1x4 向量，前两个值表示字符串所在位置的左下角坐标，而后两个分量分别为字符对象的长和高。

MATLAB 字符串中可以直接使用的一些 TeX 命令见表 4-3。

〖例〗给出下面的MATLAB命令

>> t=['\partial(f_ip)/\partialt=-\Sigma_{i=1}^n\partial(f_ip)/',...
      '\partialx_i + 0.5\Sigma_{i=1}^n\Sigma_{j=1}^n',...
      '\partial^2(b_{ij}p)/\partialx_i\partialx_j'];
   tt=str2mat(t,'Y(\omega)=\int_0^\infty y(t)e^{-j\omegat}dt');
   [x,y]=ginput(1); text(x,y,tt);

则将得出如下图所示的结果。看见较复杂的数学公式也可以在 MATLAB 窗口中显示出来。

〖例〗分形理论是一个很有趣的领域，在这里我们给出一个简单的例子。任意选定一个二维平面上的初始点坐标 (x0, y0),假设我们可以生成一个在 [0,1] 区间上均匀分布的随机数 gi,那么根据其取值的大小，可以按下面的公式生成一个新的坐标点 (x1,y1):

从新坐标再根据随机数计算下一个点，如此类推。可以将上面的算法编写出下面的 MATLAB 函数

function [x,y]=frac_tree(x0,y0,v,N)
x=[x0; zeros(N-1,1)]; y=[y0; zeros(N-1,1)];
for i=2:N
  vv=v(i);
  if vv<0.05, y(i)=0.5*y(i-1);
  elseif vv<0.45,
    x(i)=0.42*(x(i-1)-y(i-1)); y(i)=0.2+0.42*(x(i-1)+y(i-1));
  elseif vv<0.85,
    x(i)=0.42*(x(i-1)+y(i-1)); y(i)=0.2-0.42*(x(i-1)-y(i-1));
  else,
    x(i)=0.1*x(i-1); y(i)=0.1*y(i-1)+0.2;
  end
end

调用此函数，我们可以由下面的 MATLAB 命令生成 10,000 个这样的点，并将这些点 在 MATLAB 图形窗口中用点的形式表示出来，如图所示。 >> N=10000; v=rand(N,1);    [x,y]=frac_tree(0,0,v,N);    h=plot(x(1:10000),y(1:10000),'.'), 给出下面的命令可以设置绘图点的大小： >> set(h,'MarkerSize',4) 对大的 N 值，计算量大，可以考虑采用MEX C格式改写 MATLAB 函数以加快速度。