第三章数据的可视化.ppt

第三章 数据的可视化 主要内容 3.1 数据可视化基础 3.2 二维图形 3.3 三维图形 3.4 常用函数的绘图 3.5 数据可视化的其他方面 3.1 数据可视化基础 一、 图形窗口 MATLAB自动将图形画在图形窗口上，图形窗口相对于命令窗口是独立的窗口。图形窗口的属性由系统和MATLAB共同控制。当没有图形窗口时，绘图命令将新建一个图形窗口；当已经存在一个或多个图形窗口时，一般指定最后一个图形窗口作为当前图形命令的输出窗口。 有关图形窗口的函数介绍： figure 用默认的属性创建新的图形窗口，并将新创建的窗口 作为当前绘图窗口。 3.1 数据可视化基础 figure(PropertyName,PropertyValue,...) 用指定的属性创建图形窗口，并将新创建的窗口作为当前绘图窗口。其中PropertyName为属性名，PropertyValue为PropertyName属性的值。 figure(h) 如果整数h不是某个已经存在的图形窗口的句柄，则创建新的图形窗口，并将h指定为新窗口的图形句柄；如果h是已经存在的图形窗口的句柄，则将图形句柄为h的图形窗口设置为当前图形窗口， 并在屏幕的最前端显示。 3.1 数据可视化基础 h = figure(...) 创建图形窗口，并返回其图形句柄。 subplot(m,n,p) 将当前图形窗口分为m行n列个子窗口，并指定第p个子窗口为当前的绘图子窗口。子窗口序号p是按照行优先的次序排列的，这点和矩阵是不同的。如果不存在当前绘图窗口，则先创建一个新的绘图窗口，然后再划分子窗口。 clf 清除当前绘图窗口内的图形。 例3.1.1 3.1 数据可视化基础 二、离散数据的准备 Matlab是根据离散的数据来绘制图形的，因此调用绘图命令前要为绘图命令准备离散的绘图数据。 1.离散函数 如果函数为离散函数，则只需要在自变量区间内取遍所有离散点的值，从而获得离散的函数值即可。 3.1 数据可视化基础 2、连续函数 绘制连续函数的曲线，需要对连续函数的自变量取值区间进行离散采样。采样间隔越近，数据信息就越全面，绘制出的图形就越接近于连续函数。在连续函数的自变量区间取足够多的离散值，代入连续函数中，从而获取离散的函数值。 3.1 数据可视化基础 三、 数据可视化的基本步骤 ①准备绘图需要的数据； ②指定绘图的窗口或者区域； ③选择线型、颜色、数据点形状等绘图属性； ④调用基本绘图命令； ⑤坐标轴控制，包括显示范围、刻度线、比例、网格线； ⑥标注控制，包括坐标轴名称、标题、相应文本等。 ⑦其他更精确的控制，如颜色、视角、剪切和镂空等。 3.2 二维图形 Matlab提供了许多绘制二维图形的函数，它们的函数名称不同，但是函数的参数定义和plot函数完全相同，本节将只介绍plot函数。 绘制二维图形的命令表 3.2 二维图形 一、 基本二维绘图函数plot 功能：plot是最基本的二维图形命令，它是以MATLAB的内部函数形式出现的。MATLAB的其他二维函数中的绝大多数是以plot为基础构造的绘图命令。 格式：plot（y）， ploy（x，y）， plot（x1,y1,x2,y2,…） 【说明】 （1）plot（y） 若y为实向量，则以y的元素为纵坐标，以相应元素下标为横坐标，绘制连线图。 若y为实矩阵，则按列绘制每列元素值相对其下标的 连线图，图中的曲线数等于矩阵的列数。 若y为复矩阵，则分别以每列元素的实部和虚部为纵 横坐标绘制多条连线图。 3.2 二维图形 （2）ploy（x，y） 当y和x为同维向量，则以x为横坐标、y为纵坐标绘制连线图。 若x为向量，y是有一维和x同维的矩阵，则绘制多条不同颜色的连线图，曲线的个数等于矩阵的另一维，x作为这些曲线的共同横坐标。 若x为矩阵，y为向量，情况与上面相同，只是都是以y为共同的纵坐标。 若x和y为同维实数矩阵，则以x、y对应列元素为横纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 若x和y为复数矩阵时，MATLAB将忽略虚数部分。 3.2 二维图形 （3）plot（x1,y1,x2,y2,…） 每对x、y必须符合plot（x, y）中的要求，不同对之间没有影响，命令将对每一对x，y绘制曲线。 【注意】以上的三种格式中，输入参数x，y都可以是表达式，但表达式的结果应符合上述格式要求。 例3.2.1 3.2 二维图形 二、 plot函数的绘图属性控制 在调用函数plot时，可以指定线型、颜色和数据点的图标，其调 用格式为： plot（x, y, ‘color_linestyle_marke