Graficzna prezentacja wyników
w MATLABIE

Dr inż. Mirosław Kwiesielewicz
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Politechnika Gdańska

email: [e-mail]
url: http://www.ely.pg.gda.pl/~mkwies/

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

2

Obiekty graficzne



Każdy rysunek bądź wykres składa się z
szeregu obiektów graficznych



Każdy obiekt posiada atrybuty, które może
ustawiać użytkownik



Struktura obiektów jest hierarchiczna



Dwa poziomy prezentacji graficznej



funkcje grafiki dwu- i trójwymiarowej
wysokiego poziomu



funkcje graficzne niskiego poziomu

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

3

Podstawowe funkcje graficzne

Funkcje tworzące wykres



plot - skala osi x i y liniowa



loglog - skala osi x i y logarytmiczna



semilogx - skala osi x logarytmiczna, y
liniowa



semilogy - skala osi x liniowa, y
logarytmiczna

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

4

Podstawowe funkcje graficzne

Funkcje definiujące wykres



title - dodaje tytuł do utworzonego wykresu



xlabel - dodaje etykietę opisującą oś x



ylabel - dodaje etykietę opisującą oś y



text - umieszcza tekst w wybranym miejscu
wykresu



gtext - umieszcza tekst w wybranym
miejscu wykresu przy pomocy myszy

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

5

Podstawowe funkcje graficzne

Funkcje definiujące wykres



legend - umieszcza legendę na wykresie



axis - przeskalowuje osie wykresu



grid - dodaje siatkę współrzędnych do
wykresu



zoom - umożliwia zmianę wielkości
wybranego miejsca wykresu



hold - umożliwia dodanie kolejnych
krzywych do wykresu

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

6

Przykład tworzenia wykresu

Wykres dwóch funkcji trygonometrycznych

x=0:pi/100:2*pi; %definicja zmiennej niezaleznej
ysin=sin(x);

%obliczenie wartosci funkcji sinus

ycos=cos(x);

%obliczenie wartosci funkcji cosinus

plot(x,ysin,’y--’,x,ycos,’r-.); %tworzenie wykresow
title(‘Wykres funkcji sinus i cosinus w zakresie [0,2pi]’);

%tytul
xlabel(‘x’);

%etykieta osi odcietych

ylabel(‘y’);

%etykieta osi rzednych

text(0.2,-03,’cos(x)=0 x=pi/2’); %wstawienie tekstu
zmienna=‘sin(x)=0 x=pi’; %wstawienie komentarza do

zmiennej
text(3.2,0.3,zmienna)

%wyswietlenie

komentarza
legend(‘y--’,sin(x)’,’r-.’,’cos(x)’,0); %legenda
axis([0 2*pi -1 1]; %zakresy osi
grid on %dodanie siatki

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

7

Uwagi do przykładu



Położenie legendy, utworzonej poleceniem
legend można łatwo zmienić za pomocą
myszy



Standardowo każde użycie funkcji plot
wymazuje poprzednią zawartość aktywnego
okna graficznego



W celu dodania kolejnej krzywej do istniejącego
wykresu należy użyć polecenia hold

hold on;

plot(x,tan(x),’g:’);

hold off;

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

8

Symbole kolorów oraz linii

Symbol Kolor

Symbol Styl linii

y

zółty

.

punkty

m

purpurowy o

kółka

c

błękitny

x

krzyżyki

r

czerwony

+

plusy

g

zielony

*

gwiazdki

b

niebieski

-

ciągła

w

biały

:

kropkowana

k

czarny

-.

kreska-kropka

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

9

Prezentacja graficzna macierzy -
przykład 1

M =
1 2 3 4
2 2 2 2
3 3 3 3
4 3 2 1
>> plot(M)

Wykreślenie na wspólnym wykresie 4 linii,
odpowiadających kolumnom macierzy M

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

10

Prezentacja graficzna macierzy -
przykład 2

M =
1 2 3 4
2 2 2 2
3 3 3 3
4 3 2 1
>> x=2:5
>> plot(x,M)

Przeskalowanie osi x

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

11

Prezentacja graficzna macierzy -
przykład 3

M =
1 2 3 4
2 2 2 2
3 3 3 3
4 3 2 1
>> x=2:5
>> plot(M,x)

Przeskalowanie osi y

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

12

Prezentacja graficzna macierzy -
przykład 4

M =
1 2 3 4
2 2 2 2
3 3 3 3
4 3 2 1
M1 =
1 2 3 4
2 3 4 5
3 4 5 6
4 5 6 7
>>plot(M,M1)

Kolumny M1 względem
M

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

13

Specjalizowane funkcje graficzne



bar - tworzy wykres słupkowy



compass - przedstawia liczby zespolone w
postaci wektorów - swobodnych



comet - sekwencyjne rysowanie wykresu
(animacja)



errobar - wykres błędu



feather - liczby zespolone w postaci wektorów
zaczepionych



fplot - wykres funkcji f(x) w zadanym przedziale

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

14

Specjalizowane funkcje graficzne



hist - utworzenie histogramu



polar - liczby zespolone w biegunowym
układzie współrzędnych



quiver - wykres pól wektorowych



rose - histogram kołowy



stairs - wykres schodkowy



stem - wykressekwencji danych dyskretnych



fill - kreślenie krzywej z wypełnieniem pod nią

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

15

Przykłady wykresów

x=-5:1:5;
y=[-1 4 -7 3 8 -8 1 2 5
6 0];
bar(x,y);
feather(x,y);
fill(x,y,’r’);
hist(x,y);
hist(y);
stairs(x,y);
stem(x,y);
err=ones(size(x));
errorbar(x,y,err);

polar(x,y,'bo');
compass(x,y,);
axis('normal');
x = 0:pi/100:4*pi;
y=sin(x);
comet(x,y);
comet(x,y);

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

16

Funkcja fplot
przykład

x=0:pi/50:pi;

plot(x,sin(x.^3));

plik s3.m

function t = s3(x)

t=sin(x.^3);

polecenie

fplot('s3',[0 pi])

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

17

Funkcja fplot - opis



Funkcja fplot automatycznie dobiera
gęstość próbkowania wykreślanej krzywej



Funkcja ta wykorzystuje poprzednio
zdefiniowaną m-funkcję

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

18

Predefiniowane kolory

Nazwa koloru Symbol koloru R

G

B

Żółty

y

1

1

0

Purpurowy

m

1

0

1

Błękitny

c

0

1

1

Czerwony

r

1

0

0

Zielony

g

0

1

0

Niebieski

b

0

0

1

Biały

w

1

1

1

Czarny

k

0

0

0

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

19

Mapa kolorów



Mapa kolorów jest trójkolumnową macierzą liczącą
standardowo 64 wiersze



Wiersz k definiuje kolor poziomu k danej mapy kolorów



Do zmiany używanej mapy kolorów służy polecenie colormap



Dostępne są następujące mapy kolorów:

hot, bone, cool, copper, flag, gray, hsv, jet, pink, prism



Użytkownik może zdefiniować własną mapę kolorów



Przykładowa komenda wybierająca mapę:

colormap(‘cool’);

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

20

Operacje na kolorach



brighten - zmiana jasności



contrast - zmiana kontrastu



spinmap - obraca cyklicznie mapę kolorów



rgbplot - wykreśla mapę kolorów



hsv2rgb, rgb2hsv - konwersja z hsv na rgb
i odwrotnie

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

21

Przykładowe operacje na
kolorach

>> colormap('hsv');
>> M=peaks(20);
>> surf(M);
>> contmap=contrast(hsv);
>> colormap(contmap);
>> surf(M);
>> brg_map=brighten(-0.7);
>> colormap(brg_map);
>> rgbplot(hot);
>>

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

22

Grafika trójwymiarowa



fill3 - tworzy wielokąt wypełniony kolorem



plot3 - wykreśla linię w trzech wymiarach



comet3 - sekwencyjne rysowanie linii
(animacja)



contur3 - wykres konturowy



mesh - wykres siatkowy



meshc - kombinacja wykresu siatkowego i
konturowego



pcolor - reprezentacja elementów macierzy
kolorami

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

23

Grafika trójwymiarowa



slice - wykreśla przekroje figury
trójwymiarowej



surf - wykres powierzchniowy



waterfall - wykres falowy



cylinder - cylinder, stożek



sphere - sfera

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

24

Linia śrubowa

>>
k=0:pi/100:10*pi;
>>
plot3(k,sin(k),cos(k)
);

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

25

Wielokąt w przestrzeni
trójwymiarowej

>>
>>
k=0:pi/3:2*pi;

>> x=sin(k);
>> y=cos(k);
>>
z=ones(size(x));
>>
fill3(x,y,z,'g');
>>

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

26

Pozostałe funkcje graficzne

>>
>> M=peaks;
>> mesh(M);
>> meshc(M);
>> contour3(M,20);
>> pcolor(M);
>> waterfall(M);
>> R=0:0.1:1;
>> cylinder(R,20);
>> sphere(30);
>>

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

27

Funkcje graficzne



view - zmiana kąta patrzenia na wykres



subplot - umieszczenie w jednym oknie
graficznym większej liczby wykresów



figure - otwarcie nowego okna graficznego



clf - wyczyszczenie zawartości okna



clear - zamknięcie okna



axis - przeskalowanie osi

28.06.21

M. Kwiesielewicz. Graficzna prezentacja wyników ...

28

Przykłady funkcji graficznych

>> M=peaks(20);
>> M_pusta=NaN*ones(6,6);
>> subplot(1,2,1), surf(M);
>> view(15,50), grid on;
>> title('Macierz funkcji peaks(20),
view(15,150)’);
>> xlabel('x');
>> ylabel('y');
>> zlabel('z');
>> M_widok=M;
>> M_widok(6:11,8:13)=M_pusta;
>> subplot(1,2,2), surf(M_widok);
>> view(3);
>> title('Macierz funkcji peaks(20),
view(3)');