MATLAB中特殊坐标系的图形函数.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,MATLAB,中特殊坐标系的图形函数,特殊坐标系的图形函数,在基本的绘图函数使用时，它们的坐标轴刻度均为线性刻度。但是当实际的数据出现指数变化时，指数变化就不能直观的从图形上体现出来。又假如当函数以极坐标等表示时，我们就不能用线性刻度来表示。为了解决这些问题，,matlab,提供了相应的绘图函数。,这里所谓的特殊坐标系是区别于均匀直角坐标系而言，具体来说就是对数坐标系、极坐标系、柱坐标和球坐标等。,对数坐标系,MATLAB,语言提供了绘制不同形式的对数坐标曲线的功能，具体实现该功能的函数是,semilogx,、,semilogy,和,loglog,。,semilogx,（,x,轴对数刻度坐标图,）,用该函数绘制图形时,x,轴采用对数坐标。,semilogx,（,y,）：,对,x,轴的刻度求常用对数（以,10,为底），而,y,为线性刻度。,对数坐标系,x=0.001:0.01*pi:2*pi;,y=log10(x);,semilogx(x,y,-*);,（,x,轴对数刻度坐标图,）,plot(x,y),（,均匀直角坐标系,）,对数坐标系,Semilogx,绘制的,y=log10(x)plot,绘制的,y=log10(x),如图所示，,x=,（,0.0012,）以,0.01,为间隔。,semilogx,函数中,x,轴的相邻坐标值之间的刻度是不等距的，它是是按照相等的指数变化来增加的,。而,plot,函数中的相邻坐标值之间的刻度是等距的。,对数坐标系,若,y,为实数向量或矩阵，则,semilogx(y),结合,y,列向量的下标与,y,的列向量画出线条。即以,y,列向量的索引值为横坐标，以,y,列向量的值为纵坐标。,y=21,35,26,84;65,28,39,68;62,71,59,34;,semilogx(y),y=,21 35 26 84,65 28 39 68,62 71 59 34,对数坐标系,若,y,为复数向量或矩阵，则,semilogx(y),等价于,semilogx,(real(y).imag(y).,y=1+3*i,5+6*i,3+9*i;5+9*i,5+1*i,9+8*i;3+2*i,5+4*i,3+7*i,y=1.000+3.000i 5.000+6.000i 3.000+9.000i,5.000+9.000i 5.000+1.000i 9.000+8.000i,3.000+2.000i 5.000+4.000i 3.000+7.000i,semilogx,(,y,),对数坐标系,semilogy,（,y,轴对数刻度坐标图,）,用该函数绘制图形时,y,轴采用对数坐标。调用格式与,semilogx,基本相同。,x=0.001:0.1*pi:2*pi;,y=10.x;,semilogy(x,y,-*),plot(x,y),semilogy,函数,plot,函数,对数坐标系,loglog,用该函数绘制图形时,x,和,y,轴均采用对数坐标。调用格式与,semilogx,基本相同。,m=1:1*pi:20*pi;,x=10.m;,y=log10(m);,loglog(x,y,-*);,plot(x,y,-*),loglog,函数,plot,函数,极坐标系,polar,命令,该命令用于画极坐标图，它接受极坐标形式的函数,rho=f(),。,polar,的调用格式：,polar(theta,rho,LineSpec),用极角,theta,和极径,rho,画出极坐标图形。极角,theta,为从,x,轴到半径的单位为弧度的向量，极径,rho,为各数据点到极点的半径向量,LineSpec,指定极坐标图中线条的线型、标记符号和颜色等。,极坐标系,rho0=1;,theta=0:pi/20:4*pi;,rho=rho0+theta*rho0;,polar(theta,rho,r),polar,的调用格式：,polar(theta,rho),用极角,theta,和极径,rho,画出极坐标图形。极角,theta,为从,x,轴到半径的单位为弧度的向量，极径,rho,为各数据点到极点的半径向量。,柱坐标系和球坐标系,在,MATLAB,中没有在柱坐标和球坐标下直接绘制数据图形的命令，但,pol2cart,和,sph2cart,命令能够将柱坐标和球坐标值转化为直角坐标系下的坐标值，然后在直角坐标下绘制数据图形。,柱坐标系,pol2cart,命令,该命令用于将极坐标或柱坐标值转换成直角坐标系下的坐标值。其转化规则如下图所示。然后使用,plot3,(,三维绘图的基本函数）、,mesh,(,它与,plot3,不同的是它可以绘制出某一区间完整的曲面，而不是单根曲线）等命令绘图，即在直角坐标系下绘制使用柱坐标值描述的图形。,调用格式如下：,x,y=pol2cart(theta,rho,),x,y,z=pol2cart(theta,rho,z),极坐标和柱坐标与直角坐标转换的规则,柱坐标到直角坐标,极坐标到直角坐标,柱坐标系,theta=0:pi/20:2*pi;,rho=sin(theta);,t,r=meshgrid(theta,rho);,z=r.*t;,(.*,是矩阵中对应元素相乘,),X,Y,Z,=pol2cart(t,r,z);,mesh(X,Y,Z),meshgrid,命令的作用是将给定的,区域按一定的方式划分成平面网格，,该网格可以用来绘制三维曲面。,theta,和,rho,就是来定义网格划分,区域的。,t,r,是用来储存网格划分,后的数据矩阵的。,球坐标系,sph2cart,命令,该命令用于将球坐标值转换成直角坐标系下的坐标值，其转换规则如下图所示。然后使用,plot3,、,mesh,等绘图命令，即再直角坐标系下绘制使用球坐标值描述的图形。,调用格式如下：,x,y,z=sph2cart(theta,phi,r),球坐标系,a=linspace(0,2*pi);,b=linspace(0,2*pi);,theta,phi=meshgrid(a,b),r=2;,x,y,z=sph2cart(theta,phi,r);,mesh(x,y,z,),linspace,是用来生成一个等差数列。,x=linspace(a,b,n),就是将生成一个,以,a,和,b,为断点，共划分为,n,个区间,的向量。如果省去,n,，则默认划分,100,个区间。,球坐标系,a=linspace(0,2*pi,30);,b=linspace(0,2*pi,30);,theta,phi=meshgrid(a,b),r=2;,x,y,z=sph2cart(theta,phi,r);,mesh(x,y,z),