9.9 繪圖應 用例

Legend之使用

許多情況必須自外部取資料，然後利用所得之資料進行繪圖。Matlab有一個內建示範檔案count.mat，其內含有三個交叉路口的交通流量。繪圖之主體程式如下述；在此程式中，使用到一個legend圖示新指令，此指令在於標示所繪之圖形。legend之語法如下：

LEGEND(string1,string2,string3, ...,Loc)

其中string1等依序為繪圖時所需標示之對應名稱，必須使用字串，最後之Loc則為標示欄置放之位置，可以為字串或數值，可為'North'、'South'、'East'、'West'或用數值1(東北角)、2(西北角)、3(西南角)、4(東南角)等方向。

%ex_01.m
% plot example
load count.dat
[m,n]=size(count);
% plotting the data count
tt=1:m;
plot(tt,count),
legend('Location 1','Location 2','Location 3',2);
xlabel('Time'),ylabel('Vehicle Count')

典型之三維圖

繪製典型之三維圖可能牽涉下面之步驟及相關指令：

1. 準備資料：可以利用meshgrid函數設定網絡座標，並以之求z函數。使其具有完整的一套資料。在matlab中常用之peaks函數，可以產生不同點數網絡之資料。
   z = peaks(20)
2. 選擇顯示繪圖窗及繪製位置：
   figure(1),
   subplot(1,2,2)
3. 呼叫三維繪圖函數：
   h=mesh(z),
   h=surf(z)
4. 設定圖譜及遮罩算術法；
   colormap hot/cool; shading interp; set(h, 'EdgeColor', 'k')
5. 增加光源：
   light('position',[-2, 2, 20]
   lighting phong
   material([0.4, 0.6, 0.5, 30])
   set(h, 'FaceColor',[0.7 0.7 0], 'BackFaceLighting','lit')
6. 設定觀視角度：
   view([30, 45])
   set(gca,'CameraViewAngleMode','Manual')
7. 設定軸限及刻度：
   axis([5 20 5 40 -4 4])
   set(gca,'zTickLabel','Negative｜｜positive')
8. 設定縱寬比：
   set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[3 3 1])
9. 增添軸標、圖標及文字：
   xlabel('X-axis')
   ylabel('Y-axis')
   zlabel('Function Values')
   title('Peaks')
   
10. 印圖：
    set(gcf,'PaperPositionMode','auto)
    

繪圖例一

% ex_04.m
[X,Y] = meshgrid([-2:0.1:2]);
Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2);
plot3(X,Y,Z)

三維網絡圖及表面圖

除使用plot3繪製三維圖外，亦可使用mesh及surf指令產生三Ｄ圖。例如由兩自變數產生之三Ｄ圖，設z=f(x,y)=sin(R)/R，而R=sqrt(X.^2+Y.^2)，則可利用meshgrid先產生網絡座標再計算z。即：

% ex_05.m
[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);
R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;
Z = sin(R)./R;
figure(1)
mesh(X,Y,Z);
figure(2)
surf(X,Y,Z,'FaceColor','interp',...
 'EdgeColor','none',...
 'FaceLighting','phong')
daspect([5 5 1])
axis tight
view(-50,30)
camlight left

利用mesh指令所得之結果

利用surf指令所得之結果