在繪制圖形時(shí)，Matlab可以自動(dòng)根據(jù)要繪制曲線數(shù)據(jù)的范圍選擇合適的坐標(biāo)刻度，使得曲線能夠盡可能清晰的顯示出來(lái)。所以，一般情況下用戶不必選擇坐標(biāo)軸的刻度范圍。但是，如果用戶對(duì)坐標(biāo)不滿意，可以利用axis函數(shù)對(duì)其重新設(shè)定。其調(diào)用格式為

axis（[xmin xmax ymin ymax zmin zmax]）

如果只給出前四個(gè)參數(shù)，則按照給出的x、y軸的最小值和最大值選擇坐標(biāo)系范圍，繪制出合適的二維曲線。如果給出了全部參數(shù)，則繪制出三維圖形。

axis函數(shù)的功能豐富，其常用的用法有：

axis equal ：縱橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度

axis square：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系（默認(rèn)為矩形）

axis auto：使用默認(rèn)設(shè)置

axis off：取消坐標(biāo)軸

axis on ：顯示坐標(biāo)軸

還有：給坐標(biāo)加網(wǎng)格線可以用grid命令來(lái)控制，grid on/off命令控制畫(huà)還是不畫(huà)網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的grid命令在兩種之間進(jìn)行切換。

給坐標(biāo)加邊框用box命令控制。和grid一樣用法

例 ：繪制分段函數(shù)，并添加圖形標(biāo)注。（略）

3． 圖形保持

一般情況下，每執(zhí)行一次繪圖命令，就刷新一次當(dāng)前圖形窗口，圖形窗口原有圖形將不復(fù)存在，如果希望在已經(jīng)存在的圖形上再繼續(xù)添加新的圖形，可以使用圖形保持命令hold。hold on/off 命令是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩者之間進(jìn)行切換。

例：（略）

4． 圖形窗口分割

在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要在一個(gè)圖形窗口中繪制若干個(gè)獨(dú)立的圖形，這就需要對(duì)圖形窗口進(jìn)行分割。分割后的圖形窗口由若干個(gè)繪圖區(qū)組成，每一個(gè)繪圖區(qū)可以建立獨(dú)立的坐標(biāo)系并繪制圖形。同一圖形窗口下的不同圖形稱為子圖。Matlab提供了subplot函數(shù)用來(lái)將當(dāng)前窗口分割成若干個(gè)繪圖區(qū)，每個(gè)區(qū)域代表一個(gè)獨(dú)立的子圖，也是一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系，可以通過(guò)subplot函數(shù)激活某一區(qū)，該區(qū)為活動(dòng)區(qū)，所發(fā)出的繪圖命令都是作用于該活動(dòng)區(qū)域。調(diào)用格式：

subplot（m，n，p）

該函數(shù)把當(dāng)前窗口分成m×n個(gè)繪圖區(qū)，m行，每行n個(gè)繪圖區(qū)，區(qū)號(hào)按行優(yōu)先編號(hào)。其中第p個(gè)區(qū)為當(dāng)前活動(dòng)區(qū)。每一個(gè)繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)系單獨(dú)繪制圖形。

例：（略）

三．繪制二維圖形的其他函數(shù)

1． 其他形式的線性直角坐標(biāo)圖

在線性直角坐標(biāo)中，其他形式的圖形有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別為：

bar（x，y，選項(xiàng)）????? 選項(xiàng)在單引號(hào)中

stairs（x，y，選項(xiàng)）

stem（x，y，選項(xiàng)）

fill（x1，y1，選項(xiàng)1，x2，y2，選項(xiàng)2，…）

前三個(gè)函數(shù)和plot的用法相似，只是沒(méi)有多輸入變量形式。fill函數(shù)按向量元素下標(biāo)漸增次序依次用直線段連接x，y對(duì)應(yīng)元素定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

例5-8：分別以條形圖、填充圖、階梯圖和桿圖形式繪制曲線

x=0:0.35:7;

y=2*exp(-0.5*x);

subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');

title('bar(x,y,''g'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

subplot(2,2,2);fill(x,y,'r');

title('fill(x,y,''r'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

subplot(2,2,3);stairs(x,y,'b');

title('stairs(x,y,''b'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

subplot(2,2,4);stem(x,y,'k');

title('stem(x,y,''k'')');axis([0, 7, 0 ,2]);

2． 極坐標(biāo)圖

polar函數(shù)用來(lái)繪制極坐標(biāo)圖，調(diào)用格式為：

polar（theta，rho，選項(xiàng)）

其中，theta為極坐標(biāo)極角，rho為極徑，選項(xiàng)的內(nèi)容和plot函數(shù)相似。

例5-9：繪制 的極坐標(biāo)圖

theta=0:0.01:2*pi;

rho=sin(3*theta).*cos(5*theta);

polar(theta,rho,'r');

3． 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖

在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常用到對(duì)數(shù)坐標(biāo)，Matlab提供了繪制對(duì)數(shù)和半對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，其調(diào)用格式為：

semilogx（x1，y1，選項(xiàng)1，x2，y2，選項(xiàng)2，…）

semilogy（x1，y1，選項(xiàng)1，x2，y2，選項(xiàng)2，…）

loglog（x1，y1，選項(xiàng)1，x2，y2，選項(xiàng)2，…）

這些函數(shù)中選項(xiàng)的定義和plot函數(shù)完全一樣，所不同的是坐標(biāo)軸的選取。semilogx函數(shù)使用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)，x軸為常用對(duì)數(shù)刻度，而y軸仍保持線性刻度。semilogy恰好和semilogx相反。loglog函數(shù)使用全對(duì)數(shù)坐標(biāo)，x、y軸均采用對(duì)數(shù)刻度。

例：略

4． 對(duì)函數(shù)自適應(yīng)采樣的繪圖函數(shù)

5． 其他形式的二維圖形

二． 三維繪圖

一．繪制三維曲線的基本函數(shù)

最基本的三維圖形函數(shù)為plot3，它將二維繪圖函數(shù)plot的有關(guān)功能擴(kuò)展到三維空間，可以用來(lái)繪制三維曲線。其調(diào)用格式為：

plot3（x1，y1，z1，選項(xiàng)1，x2，y2，z2，選項(xiàng)2，…）

其中每一組x，y，z組成一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項(xiàng)的定義和plot的選項(xiàng)一樣。當(dāng)x，y，z是同維向量時(shí)，則x，y，z對(duì)應(yīng)元素構(gòu)成一條三維曲線。當(dāng)x，y，z是同維矩陣時(shí)，則以x，y，z對(duì)應(yīng)列元素繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。

例513 繪制空間曲線

該曲線對(duì)應(yīng)的參數(shù)方程為

t=0:pi/50:2*pi;

x=8*cos(t);

y=4*sqrt(2)*sin(t);

z=-4*sqrt(2)*sin(t);

plot3(x,y,z,'p');

title('Line in 3-D Space');

text(0,0,0,'origin');

xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');grid;

二．三維曲面

1．平面網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣的生成

當(dāng)繪制z=f(x,y)所代表的三維曲面圖時(shí)，先要在xy平面選定一矩形區(qū)域，假定矩形區(qū)域?yàn)镈＝[a,b]×[c,d]，然后將[a,b]在x方向分成m份，將[c,d]在y方向分成n份，由各劃分點(diǎn)做平行軸的直線，把區(qū)域D分成m×n個(gè)小矩形。生成代表每一個(gè)小矩形頂點(diǎn)坐標(biāo)的平面網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣，最后利用有關(guān)函數(shù)繪圖。

產(chǎn)生平面區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣有兩種方法：

利用矩陣運(yùn)算生成。

x=a:dx:b;

y=(c:dy:d)’;

X=ones(size(y))*x;

Y=y*ones(size(x));

經(jīng)過(guò)上述語(yǔ)句執(zhí)行后，矩陣X的每一行都是向量x，行數(shù)等于向量y的元素個(gè)數(shù)，矩陣Y的每一列都是向量y，列數(shù)等于向量x的元素個(gè)數(shù)。

利用meshgrid函數(shù)生成；

x=a:dx:b;

y=c:dy:d;

[X,Y]=meshgrid(x,y);

語(yǔ)句執(zhí)行后，所得到的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣和上法，相同，當(dāng)x=y時(shí)，可以寫(xiě)成meshgrid(x)

2．繪制三維曲面的函數(shù)

Matlab提供了mesh函數(shù)和surf函數(shù)來(lái)繪制三維曲面圖。mesh函數(shù)用來(lái)繪制三維網(wǎng)格圖，而surf用來(lái)繪制三維曲面圖，各線條之間的補(bǔ)面用顏色填充。其調(diào)用格式為：

mesh（x，y，z，c）

surf（x，y，z，c）

一般情況下，x，y，z是維數(shù)相同的矩陣，x，y是網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣，z是網(wǎng)格點(diǎn)上的高度矩陣，c用于指定在不同高度下的顏色范圍。c省略時(shí)，Matlab認(rèn)為c=z，也即顏色的設(shè)定是正比于圖形的高度的。這樣就可以得到層次分明的三維圖形。當(dāng)x，y省略時(shí)，把z矩陣的列下標(biāo)當(dāng)作x軸的坐標(biāo)，把z矩陣的行下標(biāo)當(dāng)作y軸的坐標(biāo)，然后繪制三維圖形。當(dāng)x，y是向量時(shí)，要求x的長(zhǎng)度必須等于z矩陣的列，y的長(zhǎng)度必須等于必須等于z的行，x，y向量元素的組合構(gòu)成網(wǎng)格點(diǎn)的x，y坐標(biāo)，z坐標(biāo)則取自z矩陣，然后繪制三維曲線。

例515 用三維曲面圖表現(xiàn)函數(shù) ：

為了便于分析三維曲面的各種特征，下面畫(huà)出3種不同形式的曲面。

%program 1

x=0:0.1:2*pi;

[x,y]=meshgrid(x);

z=sin(y).*cos(x);

mesh(x,y,z);

xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis');

title('mesh'); pause;

%program 2

x=0:0.1:2*pi;

[x,y]=meshgrid(x);

z=sin(y).*cos(x);

surf(x,y,z);

xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis');

title('surf'); pause;

%program 3

x=0:0.1:2*pi;

[x,y]=meshgrid(x);

z=sin(y).*cos(x);

plot3(x,y,z);

xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis');

title('plot3-1');grid;

程序執(zhí)行結(jié)果分別如上圖所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格圖（mesh）中線條有顏色，線條間補(bǔ)面無(wú)顏色。曲面圖（surf）的線條都是黑色的，線條間補(bǔ)面有顏色。進(jìn)一步觀察，曲面圖補(bǔ)面顏色和網(wǎng)格圖線條顏色都是沿z軸變化的。用plot3 繪制的三維曲面實(shí)際上由三維曲線組合而成?？梢苑治鰌lot（x’，y’，z’）所繪制的曲面的特征。

例516 繪制兩個(gè)直徑相等的圓管相交的圖形。

m=30;

z=1.2*(0:m)/m;

r=ones(size(z));

theta=(0:m)/m*2*pi;

x1=r'*cos(theta);y1=r'*sin(theta);%生成第一個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣

z1=z'*ones(1,m+1);

x=(-m:2:m)/m;

x2=x'*ones(1,m+1);y2=r'*cos(theta);%生成第一個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣

z2=r'*sin(theta);

surf(x1,y1,z1);????????? %繪制豎立的圓管

axis equal ,axis off

hold on

surf(x2,y2,z2);????????? %繪制平放的圓管

axis equal ,axis off

title ('兩個(gè)等直徑圓管的交線');

hold off

例517 分析由函數(shù) 構(gòu)成的曲面形狀與平面z=a的交線。