matlab 進階繪圖：圖檔儲存，極坐标繪圖，函數繪圖，等高線地圖，三維條形圖，三維散點圖，gif 繪圖

本文所包含的繪圖方式：

極坐标繪圖，函數繪圖，等高線地圖，三維條形圖，三維散點圖，gif 繪圖

1 常用指令

hold on;  % 持續繪圖
hold off; 
           

1.1 标注

xlabel(''); 
ylabel('');
title(''); 
axis([xmin, xmax, ymin, ymax]);
           

text(x, y, '')  % 圖内文字
% 在指定位置插入文字
% 這個指令會在圖檔視窗顯示後生成一個會随滑鼠移動的十字光标
% 需要移動光标來指定插入文字的位置
gtext('');
           

1.2 繪制多個子圖

分成

r*c

個子視窗，

p

為子視窗排位(自左向右，自上而下)

subplot(r, c, p) 
           

1.3 圖檔儲存

将目前視窗顯示的圖檔儲存至

'image/i.jpg'

print(gcf, '-djpeg', sprintf('image/%d.jpg',i))  
           

2 二維繪圖

plot(x, y, 'color_point_linestyle', 'linewidth', 2, 'markersize', 12);
           

'color_point_linestyle'

= 線型 + 線色 + 資料點 (例如

'--r*'

)

• 線型 (-, -., --, : )
• 線色 (r-red, g-green, b-blue, w-white, k-black，i-invisible，y-yellow)
• 資料點 (., o, x, +, *, S, H, D, V, ^)

2.1 極坐标繪圖

x = 0:0.1:2*pi; 
r = cos(2*x); 

polar(x, r)
           

2.2 函數繪圖

fplot(fun, lims)

繪制由字元串

fun

指定函數名的函數在 x x x 軸區間為

lims=[xmin, xmax]

的函數圖。例如：

f ( x ) = { x + 1 ,      x < 1 1 + 1 x ,      x ≥ 1 f(x)=\begin{cases} x + 1,\;\;x<1\\ 1 +\frac{1}{x},\;\; x\geq 1 \end{cases} f(x)={x+1,x<11+x1​,x≥1​

2.3 等高線地圖

coun
           

3 三維繪圖

3.1 三維條形圖

Z = [1, 1, 2, 3; 
     2, 2, 4, 6; 
     3, 3, 6, 8];
bar3(Z)
           

z_{ij}=n

的繪制效果：

在 x-y 坐标系下的

(i,j)

位置繪制一個高

n

的長方柱。例如：

圖 3-1：三維條形圖

3.2 三維散點圖

scatter3(x, y, z, s, c);

% x, y, z 即三維空間坐标
% s 表示散點的大小
% c 表示散點的顔色
           

示例：

X = 1:0.3:100;
Z = sin(X) + cos(X)';

x = X + zeros(length(X), 1);
x = x(:);
y = x(randperm(length(x)));
z = Z(:);

s  = ones(length(z), 1) * 3;
c = [];
for i = 1:length(z)
    if z(i) > 1.5, c(i, :) = [1 0 0];
    elseif z(i) < 0.5, c(i, :) = [0 1 0];
    else, c(i, :) = [0 0 1];
    end   
end

scatter3(x, y, z, s, c)
           

圖 3-2：三維散點圖

4 其他

4.1 制作 gif

4.1.1 畫圖的同時生成 gif

p = scatter(randn, randn);
axis([-3, 3, -3, 3]); hold on;

% 将目前圖像存儲至變量 A, map
% getframe 表示擷取目前圖像
[A,map] = rgb2ind(frame2im(getframe),256);

% 将 A, map 存儲為 'image.gif' 圖像的第一幀
imwrite(A,map,'image.gif','LoopCount',65535,'DelayTime',0.1);

for i = 1:10
    p = scatter(randn, randn); hold on; 
    [A,map] = rgb2ind(frame2im(getframe),256);
    % 将新的 A, map 存儲為新的一幀并添加至 'image.gif' 中
    imwrite(A,map,'image.gif','WriteMode','append','DelayTime',0.1);
    pause('on')
    pause(0.2)
end
           

效果圖：

圖 4-1：示例：gif 動圖

4.1.2 将現有的圖檔制作成 gif

令用于生成 gif 的圖檔集包含 10 張名為

'image1.jpg'

…

'image10.jpg'

的圖檔（matlab 圖檔儲存詳見 section 1.3）

for j=1:10
    % 擷取圖檔
    I = imread(sprintf('image%d.jpg',i));
    [A,map] = rgb2ind(I,256);

    % 生成 gif 并儲存
    if(i == 1)
        imwrite(A,map,'image.gif','DelayTime',0.1,'LoopCount',Inf);
    else
        imwrite(A,map,'image.gif','WriteMode','append','DelayTime',0.1);    
    end
end