MATLAB 高级二维维绘图讲解

图2-7 坐标轴调整之前的图形 图2-8 坐标轴调整之后的图形

2.2.1.2 调整坐标轴的状态

MATLAB在绘图功能中可以根据视图需求，适当调整坐标轴状态，该函数的调用格式是：

axis(str)

此函数的功能是将坐标轴的状态设定为字符串参数str所指定的状态。

参数str是由一对单引号（` `）所包起来的字符串（也可以省略这对单引号），它表明了将坐标轴调整为哪一种状态。各种常用字符串的含义如表2-3所示。

表2-3 Axis各种常用字符串

命令形式 axis([xmin xmax ymin ymax]) axis auto或者axis(`auto`) axis xy或者axis(`xy`) axis ij 或者axis(`ij`) axis square或者axis(`square`) axis eaual或者axis(`equal`) axis off或者axis(`off`) axis on或者axis(`on`) 命令功能 按照用户给出的X轴和Y轴的最大、最小值选择坐标系 自动设置坐标系：xmin=min(x):xmax=max(x); ymin=min(y);ymax=max(y); 使用笛卡尔坐标系 使用matrix坐标系。即：坐标原点在左上方，x坐标从左向右增大，y坐标从上向下增大 将当前图形设置为正方形图形 将x，y坐标轴的单位刻度设置为相等 关闭网络线、xy坐标的用label命令所加的注释，但保留用图形中text命令和gtext命令所添加的文本说明 打开网络线、xy坐标的用label命令所加的注释 axis normal或者axis (`normal`) 关闭axis equal和axis square命令 只要不产生矛盾的含义，一些不同的参数str可以同时起作用，即在语句axis(str)的参数中，可以使用多个修饰字符串，如axis(`auto`,`on`,`ij`)。

例2-7 坐标轴设置函数axis使用实例。利用axis函数为y=sinx绘制笛卡尔坐标系。 解：在命令窗口输入下面的代码

>>x=0:pi/100:2*pi; >>y=sin(x);

>>line([0,2*pi],[0,0]) >>hold on; >>plot(x,y)

>>axis([0 2*pi -1 1]) >>axis(`xy`)

或 axis xy

输入以上命令设置后，运行程序，可以得出图2-9所示的结果图形。

图2-9 笛卡尔坐标系下的正弦曲线 图2-10屏幕坐标系下的正弦曲线

笛卡尔坐标系的图形，其坐标系的X轴是从左到右，Y轴是由下向上。而有时我们需要绘制Y轴是由上向下的图形，即符合屏幕坐标系的图形，这时可由下述命令来设置坐标轴的方向：

>>axis(`ij`) 或 axis ij

此时所绘制出的正弦曲线图形如图2-10所示。 例2-8 图形调整函数axis使用实例。利用函数axis绘制一个半径r=1的单位圆。 解：在命令窗口直接输入以下程序代码，

>>alpha=0:0.01:2*pi; >>x=sin(alpha); >>y=cos(alpha); >>plot(x,y)

>>axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]) >>grid on

>>axis square

执行以上程序后，可以得到如图2-11所示的图形。

仔细观察图2-11可知，这个单位圆有点像一个椭圆，这主要是由于计算机屏幕上X方向和Y方向的单位长度不一致造成的。但下述命令将可以消除这种不一致，从而可以绘制出一个真正的单位圆（如图2-12所示）。

axis(`square`) 或 axis square

图2-11 未进行刻度调整的单位圆 图2-12 用axis(`square`)调整刻度后的单位圆

下述的命令也可以消除这种不一致，从而可以绘制出一个标准的单位圆（如图2-11所示）。

axis(`equal`) 或 axis equal

注意，axis(`square`)的含义是将X坐标轴长度与Y坐标轴长度调整为正方形，而axis(`equal`)的含义是将X坐标轴和Y坐标轴的单位刻度大小调整一样长短。

若用下述命令却可以将图形恢复显示为刻度调整前的形式（图2-11）。

axis(`normal`) 或 axis normal

用下述命令可以关闭或打开图形的坐标轴。

axis(`off`) 或 axis off axis(`on`) 或 axis on

图2-14所示为用axis(`off`)命令将图2-13所示图形去掉坐标轴后的单位圆。

图2-13 用axis(`equal`)调整刻度后的单位圆 图2-14用axis(`off`)去掉坐标轴后的单位圆

2.2.1.3 保存坐标轴的范围

MATLAB中有一种可以将坐标轴的范围值[xmin xmax ymin ymax]存储到向量variable中的功能，该功能实现的格式是：

variable=axis

变量variable保存的是一个向量值，显然这个向量值能够以axis(variable)的形式应用于设定坐标轴的大小范围。

例2-9 对于由例2-8程序所绘制出的图2-11，检查其坐标轴的范围。 解：在命令窗口输入下面的代码，可以实现检查坐标轴的范围

>>AxisRange＝axis AxisRange＝

-1.5000 1.5000 -0.6363 0.6363

2.2.1.4 保存坐标轴的状态

MATLAB中可以将当前所使用的坐标轴的状态存储到向量中，这种功能的格式是 [s1,s2.s3]=axis(`state`)，该功能是将当前所使用的坐标轴的状态存储到向量[s1,s2,s3]中。

在使用该功能时，需要说明以下几点：

（1）s1说明是否自动设定坐标轴的范围，取值为`auto`或`manual`； （2）s2说明是否关闭坐标轴，取值为`on`或`off`；

（3）s3说明所使用的坐标轴的种类，取值为`xy`或`ij`。 例2-10 对于例2-8程序所绘制的图2-11，检查其坐标轴的当前状态。 解：在命令窗口输入以下的代码：

>> [s1,s2,s3]=axis(`state`) s1= manual s2= on

s3= xy

2.2.2画出或取消网格线

在MATLAB二维图形中，有无网格线对于图形的显示效果有很大的影响，我们利用grid函数就可以轻松实现对二维图形中网格线的显示进行控制。grid函数使用的基本格式为：

（1）grid on

功能是在所画出的图形中添加网格线。 （2）grid off

功能是将已有的网格线的图形去掉其网格线。 例2-11 网格线控制函数grid使用实例。利用grid命令去掉单位圆图形的网格线。 解：在命令窗口直接输入以下程序代码，

>>alpha=0:0.01:2*pi; >>x=sin(alpha); >>y=cos(alpha); >>plot(x,y)

>>axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]) >>grid on

>>axis square

运行程序后，可以得到如图2-16所示的图形：

图2-15 带有网格线的图形 图2-16 不带有网格线的图形

2.2.3设置坐标轴的名称

添加并设置坐标轴标签的函数是xlabel和ylabel，格式为： （1）xlabel('string')

设置横轴标签为字符串值。

（2）xlabel(...,'PropertyName',PropertyValue,...)

在设置横轴标签值的同时设置其相关属性，比如文字颜色、旋转角度、字体、加粗等。 通过插入菜单的X Label、Y Label项可以设置图形的横轴和纵轴的标签，默认情况下，横轴标签被安排在横轴下方中间位置并且水平排列，纵轴标签被安排在纵轴左方位置并且垂直排列。

坐标轴标签和标题类似，虽然有属于文本，但又不同于普通的文本标注，当用户平移、