Matlab Plot完全指南：从入门到进阶的实用技巧

Matlab Plot完全指南：从入门到进阶的实用技巧

你是不是每次用Matlab画图都觉得有点懵？明明想画个漂亮的图，结果出来的要么线条颜色不对，要么标签位置奇怪，甚至有时候连图都出不来？别担心，今天我就把自己踩过的坑和总结的技巧全部分享给你，从最基础的plot用法到进阶的美化技巧，保证你看完就能画出专业级别的图！

一、Plot基础：画第一条线就这么简单！

首先，咱们得从最基础的开始——怎么画一条线？其实超级容易！你只需要两个数组：x轴的数据和对应的y轴数据。比如我想画一条正弦曲线，步骤是这样的：

x = 0:0.1:2*pi; % 生成从0到2π的序列，步长0.1
y = sin(x); % 计算每个x对应的正弦值
plot(x,y); % 核心命令！画出x和y的关系图

运行这三行代码，你就能看到一条平滑的正弦曲线啦！是不是很神奇？这里有个小细节：步长0.1的意思是每隔0.1取一个点，步长越小曲线越光滑，但计算量会稍微大一点，一般0.1足够应付大多数情况。

对了，忘记说一个常见错误——很多新手会把x写成0到10，但忘记加步长，结果Matlab默认步长是1，画出的曲线会很粗糙。所以步长这个东西一定要记得设置哦！

二、让你的图更专业：颜色、线条和标记

画出基础的线还不够，咱们得让它看起来更专业！Plot函数其实有很多隐藏技能，比如调整线条颜色、样式和标记点。举个例子：

x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'r--o',x,y2,'b:s'); 

这里的'r--o'是什么意思？分解一下：

• 'r'：红色（red）
• '--'：虚线样式
• 'o'：圆形标记点（每个数据点都用圆圈标出来）

同理，'b:s'就是蓝色（blue）、点划线（:）、正方形标记点（s）。是不是一下子就区分开两条曲线了？

还有个超级实用的参数——LineWidth！比如你想让线条变粗一点，在汇报的时候更清晰：

plot(x,y1,'r--o','LineWidth',2);

这里的2就是线条宽度，数值越大线条越粗，一般2到3就够了。我以前汇报的时候总是用默认宽度，结果投影上几乎看不清，后来用了LineWidth=2，效果瞬间提升！

三、图例、标签和标题：让图说话

光有线条还不够，别人怎么知道你的图讲的是什么？这时候图例、坐标轴标签和标题就派上用场了！

先看一个完整的例子：

x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'r--o',x,y2,'b:s');
title('正弦和余弦曲线对比'); % 标题
xlabel('x轴（弧度）'); % x轴标签
ylabel('y轴（函数值）'); % y轴标签
legend('sin(x)','cos(x)'); % 图例，顺序要和plot里的曲线对应哦！

运行之后，你会看到图的上方有标题，x轴和y轴都有说明，右下角还有个图例标明每条线对应的函数。这样的图才算完整！

这里有个小技巧：图例的位置可以调整，比如你觉得右下角挡住了曲线，可以加个参数：

legend('sin(x)','cos(x)','Location','northwest');

Location参数可以选northwest（左上角）、northeast（右上角）等，根据你的图调整位置就好。

四、多图并存：Subplot的妙用

有时候你需要在一个窗口里放多个图，比如对比不同参数的结果，这时候Subplot函数就很有用了。它的用法是subplot(m,n,p)，其中m是行数，n是列数，p是当前图的位置。

举个例子，我想在一个窗口里放4张图：

x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
y3 = sin(x)+cos(x);
y4 = sin(x)-cos(x);

subplot(2,2,1); % 2行2列，第1个位置
plot(x,y1,'r');
title('sin(x)');

subplot(2,2,2); % 第2个位置
plot(x,y2,'b');
title('cos(x)');

subplot(2,2,3); % 第3个位置
plot(x,y3,'g');
title('sin(x)+cos(x)');

subplot(2,2,4); % 第4个位置
plot(x,y4,'y');
title('sin(x)-cos(x)');

这样运行之后，你会看到一个窗口里整齐排列着4张图，是不是很方便？我经常用这个功能对比不同算法的结果，一眼就能看出差异。

五、常见问题解决：中文乱码？坐标轴不对？

我在学习的时候遇到过很多坑，这里总结几个最常见的问题，帮你少走弯路！

问题1：中文标签显示乱码怎么办？

这个问题几乎每个新手都会遇到！原因是Matlab默认的字体不支持中文。解决方法很简单，在画图之后加上一行代码：

set(gca,'FontName','SimHei'); % SimHei是黑体，支持中文

或者更彻底一点，直接设置全局字体：

set(0,'DefaultAxesFontName','SimHei');

这样以后所有的图都会用黑体显示中文，再也不会乱码啦！

问题2：坐标轴范围不对，想调整怎么办？

有时候Matlab自动设置的坐标轴范围会让你的图看起来很奇怪，比如曲线只占了图的一小部分。这时候用axis函数就能解决：

axis([xmin xmax ymin ymax]); % 手动设置坐标轴范围

比如我想让x轴从0到10，y轴从-2到2：

axis([0 10 -2 2]);

还有个实用的命令——axis equal，它会让x轴和y轴的比例一致，比如画圆的时候用这个命令，圆就不会变成椭圆了！

问题3：怎么保存画好的图？

画完图之后，你肯定想保存下来对吧？最常用的方法是saveas函数：

saveas(gcf,'my_plot.png'); % 保存为PNG格式

gcf的意思是当前图形窗口，你也可以保存为其他格式，比如PDF、JPG等。另外，print函数可以保存更高分辨率的图：

print(gcf,'my_plot_highres.pdf','-dpdf','-r300'); % 300dpi的PDF图

这个在写论文的时候特别有用，因为期刊一般要求高分辨率的图片。

六、进阶技巧：3D图和动态图

如果你想画3D的线图，plot3函数就派上用场了！比如画一条螺旋线：

t = 0:0.1:10*pi;
x = sin(t);
y = cos(t);
z = t;
plot3(x,y,z,'r','LineWidth',2);
title('3D螺旋线');
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
grid on; % 显示网格线

运行之后你会看到一条漂亮的红色螺旋线，是不是很酷？你还可以用rotate3d命令旋转视图，从不同角度看这个3D图。

另外，Matlab还支持动态图！比如让正弦曲线动起来：

x = 0:0.1:2*pi;
for i = 1:length(x)
    plot(x(1:i),sin(x(1:i)),'b','LineWidth',2);
    axis([0 2*pi -1 1]);
    drawnow; % 实时更新图
end

运行这个代码，你会看到正弦曲线一点一点画出来，是不是很有趣？这个功能在展示算法过程的时候特别有用。

七、最后想说的话

Matlab Plot的功能远不止这些，但掌握了上面这些技巧，你已经能应付90%以上的画图需求了。我刚开始学的时候，总是记不住各种参数，后来发现最好的方法就是多练习——每次画图的时候尝试用不同的颜色、样式和标记，慢慢就熟练了。

还有个小建议：如果你忘记了某个参数的用法，可以在Matlab命令窗口输入help plot，它会给出详细的帮助文档。我现在有时候还会查help，毕竟参数太多了，不可能全记住。

希望这篇文章能帮到你！下次画图的时候，别忘了试试这些技巧，相信你一定能画出漂亮又专业的图。加油！