Построение двумерных графиков

Практически все возможности графики в MATLAB® доступны как в командном режиме, так и через систему кнопок и меню. Оба варианты работы имеют свои преимущества, на основе диалогов и в командном режиме можно составлять и повторно использовать сценарии построения сложных графиков. А использование кнопок меню более наглядно и просто для освоения.

Мы продемонстрируем оба способа работы.

Построение графиков будет выполняться в командном режиме. А редактирование с помощью визуальных средств.

Рассмотрим простой пример. Построение графика синусоиды.

MATLAB® строит графики функций по ряду точек, соединяя их отрезками прямых, то есть используя линейную интерполяцию функции.

Для построения графика зададим сначала вектор абсцисс узловых точек функции.

А затем используем команду построения графиков в декартовой системе координат.

В качестве аргумента функции plot задаются вектор x координат и вектор y кординат узловых точек. В нашем примере y-координата вычисляется как функция sin(x-координаты).

Можно передать функции plot только один вектор в качестве аргумента. В этом случае в качестве абсцисс точек берется последовательность целых чисел с шагом единица. А в качестве ординат значение элементов, передаваемого вектора.

Если же один из аргументов функции матрица, то будет построено семейство графиков, в соответствии с числом колонок этой матрицы. Заметно что полученная кривая состоит из отрезков прямых. Это говорит о том, что шаг приращения переменной x недостаточен мал.

Повторим построение с шагом равным 0,1.

При ста узловых точках на заданном интервале, кривая будет достаточно плавной. В качестве дополнительного аргумента можно передать команде plot строковую константу, с помощью которой можно задать тип и цвет линии графика и маркеров узловых точек.

Команда Plot может построить на одном графике сразу несколько линий, каждая из которых представлена парой векторов x и y. И строкой задающей вид линии.

Если указание на цвет линии и точки отсутствует, он будет выбран автоматически из таблицы цветов.

Построим для примера графики синуса, квадрата синуса и синуса в кубе.

Интервал зададим от -2pi до +2pi.

Обратите внимание на то, что для вычисления степеней синуса от вектора x используется знак поэлементного возведения в степень.

Построим график.

Есть и другой способ построения наложенных друг на друга графиков в одном окне с использованием команды продолжения графических построений.

Команда hold с параметром on обеспечивает продолжение вывода графиков в текущее окно, то есть в последующие графики добавляется к уже существующим.

Покажем это на примере. Построим график функции синуса.

Включим режим продолжения.

И добавим график косинуса.

Команда hold с параметром off отменяет режим продолжения графических построений.

MATLAB® позволяет также строить графики в полярной системе координат.

Функция Polar строит график в полярной системе координат, принимая в качестве первого аргумента вектор угловых координат точек. А в качестве второго – вектор радиусов.