fcontour

绘制等高线

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语法

fcontour(f)

fcontour(f,xyinterval)

fcontour(___,LineSpec)

fcontour(___,Name,Value)

fcontour(ax,___)

fc = fcontour(___)

说明

示例

fcontour(f) 根据 x 和 y 的默认区间 [-5 5] 和 z 的固定级别值绘制 z = f(x,y) 函数的等高线。

示例

fcontour(f,xyinterval) 将在指定区间绘图。要对 x 和 y 使用相同的区间，请将 xyinterval 指定为 [min max] 形式的二元素向量。要使用不同的区间，请指定 [xmin xmax ymin ymax] 形式的四元素向量。

fcontour(___,LineSpec) 设置等高线的线型和颜色。例如，'-r' 指定红色线条。在前面的任何输入参数组合之后使用此选项。

示例

fcontour(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数指定线条属性。

fcontour(ax,___) 将图形绘制到 ax 指定的坐标区中，而不是当前坐标区中。

示例

fc = fcontour(___) 返回 FunctionContour 对象。可使用 fc 查询和修改特定 FunctionContour 对象的属性。有关属性列表，请参阅 FunctionContour 属性。

示例

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绘制函数的等高线

打开实时脚本

在 $- 5 < x < 5$ 和 $- 5 < y < 5$ 的默认区间绘制 $f (x, y) = \sin (x) + \cos (y)$ 的等高线。

f = @(x,y) sin(x) + cos(y);
fcontour(f)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

指定绘图区间并绘制分段等高线图

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指定绘图区间作为 fcontour 的第二个参数。在相同坐标区的不同区间绘制多个输入时，坐标轴范围会调整以显示所有数据。这种行为可以让您绘制分段输入。

绘制分段输入

$\begin{array}{c} e r f (x) + \cos (y) & - 5 < x < 0 \\ \sin (x) + \cos (y) & 0 < x < 5 \end{array}$

区间为 $- 5 < y < 5$ 。

fcontour(@(x,y) erf(x) + cos(y),[-5 0 -5 5])
hold on
fcontour(@(x,y) sin(x) + cos(y),[0 5 -5 5])
hold off
grid on

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type functioncontour.

更改线型和线宽

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以线宽为 2 的虚线绘制 $x^{2} - y^{2}$ 的等高线。

f = @(x,y) x.^2 - y.^2;
fcontour(f,'--','LineWidth',2)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

绘制多个等高线图

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使用 hold on 在相同的坐标区上绘制 $\sin (x) + \cos (y)$ 和 $x - y$ 。

fcontour(@(x,y) sin(x)+cos(y))
hold on
fcontour(@(x,y) x-y)
hold off

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type functioncontour.

创建后修改等高线图

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绘制 $e^{- (x / 3)^{2} - (y / 3)^{2}} + e^{- (x + 2)^{2} - (y + 2)^{2}}$ 的等高线。将函数等高线对象指定给变量。

f = @(x,y) exp(-(x/3).^2-(y/3).^2) + exp(-(x+2).^2-(y+2).^2);
fc = fcontour(f)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

fc = 
  FunctionContour with properties:

     Function: @(x,y)exp(-(x/3).^2-(y/3).^2)+exp(-(x+2).^2-(y+2).^2)
    LineColor: 'flat'
    LineStyle: '-'
    LineWidth: 0.5000
         Fill: off
    LevelList: [0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1 1.2000 1.4000]

  Use GET to show all properties

通过使用圆点表示法设置函数等高线对象的属性，可以将线宽更改为 1，将线型更改为虚线。通过设置 LevelList 属性，可以显示靠近 0 和 1 的等高线。添加颜色栏。

fc.LineWidth = 1;
fc.LineStyle = '--';
fc.LevelList = [1 0.9 0.8 0.2 0.1];
colorbar

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

填充等高线之间的区域

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通过填充下列方程的等高线之间的区域，创建看起来像日落的绘图：

$e r f ((y + 2)^{3}) - e^{(- 0.65 ((x - 2)^{2} + (y - 2)^{2}))} .$

f = @(x,y) erf((y+2).^3) - exp(-0.65*((x-2).^2+(y-2).^2));
fcontour(f,'Fill','on');

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

如果要改为插补着色，请使用 fsurf 函数，并将其 'EdgeColor' 选项设置为 'none'，后跟命令 view(0,90)。

指定等高线的级别

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使用 'LevelList' 选项设置 fcontour 绘制等高线时所用的级别。

f = @(x,y) sin(x) + cos(y);
fcontour(f,'LevelList',[-1 0 1])

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type functioncontour.

控制等高线的分辨率

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使用 'MeshDensity' 选项控制等高线的分辨率。增大 'MeshDensity' 可以使绘图更圆滑、更准确，减小该值可以提高绘图速度。

在 2×1 分块图布局中创建两个绘图。在第一个绘图中，显示 $\sin (x) \sin (y)$ 的等高线。方形的角不重合。要解决此问题，请将第二个绘图中的 'MeshDensity' 增大到 200。现在的角彼此重合，这说明增大 'MeshDensity' 可以提高分辨率。

f = @(x,y) sin(x).*sin(y);
tiledlayout(2,1)
nexttile
fcontour(f)
title('Default Mesh Density (71)')

nexttile
fcontour(f,'MeshDensity',200)
title('Custom Mesh Density (200)')

Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with title Default Mesh Density (71) contains an object of type functioncontour. Axes object 2 with title Custom Mesh Density (200) contains an object of type functioncontour.

添加标题和轴标签以及格式化刻度

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绘制 $x \sin (y) - y \cos (x)$ 。显示网格线、添加标题、添加轴标签。

fcontour(@(x,y) x.*sin(y) - y.*cos(x), [-2*pi 2*pi], 'LineWidth', 2);
grid on
title({'xsin(y) - ycos(x)','-2\pi < x < 2\pi and -2\pi < y < 2\pi'})
xlabel('x')
ylabel('y')

Figure contains an axes object. The axes object with title xsin(y) blank - blank ycos(x) blank -2 pi blank < blank x blank < blank 2 pi blank and blank -2 pi blank < blank y blank < blank 2 pi, xlabel x, ylabel y contains an object of type functioncontour.

通过设置坐标区对象的 XTickLabel 和 XTick 属性设置 x 轴刻度值和关联的标签。使用 gca 访问坐标区对象。按照同样的方式设置 y 轴刻度值和关联的标签。

ax = gca;
ax.XTick = ax.XLim(1):pi/2:ax.XLim(2);
ax.XTickLabel = {'-2\pi','-3\pi/2','-\pi','-\pi/2','0',...
    '\pi/2','\pi','3\pi/2','2\pi'};

ax.YTick = ax.YLim(1):pi/2:ax.YLim(2);
ax.YTickLabel = {'-2\pi','-3\pi/2','-\pi','-\pi/2','0',...
    '\pi/2','\pi','3\pi/2','2\pi'};

输入参数

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`f` — 要绘制的函数
函数句柄

要绘制的函数，指定为命名或匿名函数的函数句柄。

指定 z = f(x,y) 形式的函数。该函数必须接受两个矩阵输入参数，并返回大小相同的矩阵输出参数。为获得最佳性能，应使用数组运算符而不是矩阵运算符。例如，使用 .* (times) 而不是 * (mtimes)。

示例： f = @(x,y) sin(x) + cos(y);

`xyinterval` — `x` 和 `y` 的绘图区间
`[–5 5 -5 5]` （默认） | `[min max]` 形式的向量 | `[xmin xmax ymin ymax]` 形式的向量

x 和 y 的绘图区间，指定为下列形式之一：

[min max] 形式的向量 - 对 x 和 y 都使用区间 [min max]。
[xmin xmax ymin ymax] 形式的向量 - 对 x 使用区间 [xmin xmax]，对 y 使用区间 [ymin ymax]。

`ax` — 坐标区对象
坐标区对象

坐标区对象。如果您不指定坐标区对象，则 fcontour 使用当前坐标区。

`LineSpec` — 线型和颜色
字符向量 | 字符串

线型和颜色，指定为包含线型设定符和/或颜色设定符的字符向量或字符串。

示例： '--r' 指定红色虚线

下面两个表列出了线型和颜色选项。

线型设定符	描述
`-`	实线（默认）
`--`	虚线
`:`	点线
`-.`	点划线

颜色设定符	描述
`y`	黄色
`m`	品红色
`c`	青蓝色
`r`	红色
`g`	绿色
`b`	蓝色
`w`	白色
`k`	黑色

名称-值参数

将可选的参数对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参数名称，Value 是对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后，但参数对组的顺序无关紧要。

在 R2021a 之前，使用逗号分隔每个名称和值，并用引号将 Name 引起来。

示例： 'MeshDensity',30

此处所列的属性只是一部分。有关完整列表，请参阅 FunctionContour 属性。

`MeshDensity` — 每个方向上的计算点数
71 （默认） | 数字

每个方向上的计算点数，以数值形式指定。默认值为 71。由于 fcontour 使用自适应计算，因此实际的计算点数更大。

示例： 30

`Fill` — 在等高线间进行填充
`'off'` （默认） | on/off 逻辑值

在等高线间进行填充，指定为 'on' 或 'off'，或者指定为数值或逻辑值 1 (true) 或 0 (false)。值 'on' 等效于 true，'off' 等效于 false。因此，您可以使用此属性的值作为逻辑值。该值存储为 matlab.lang.OnOffSwitchState 类型的 on/off 逻辑值。

值为 'on' 表示用颜色填充等高线之间的空间。
值为 'off' 表示不填充等高线之间的空间。

`LevelList` — 等高线层级
由 z 值组成的向量

等高线层级，指定为 z 值向量。默认情况下，fcontour 函数选择涵盖 ZData 属性中的值范围的值。

设置此属性会将关联的模式属性设置为手动模式。

`LevelStep` — 等高线间距
`0` （默认） | 数值标量

等高线之间的间隔，指定为数值标量。例如，指定值 2 将以 2 为增量绘制等高线。默认情况下，使用 ZData 值来确定 LevelStep。

设置此属性会将关联的模式属性设置为 'manual'。

示例： 3.4

`LineColor` — 等高线的颜色
`'flat'` （默认） | RGB 三元组 | 十六进制颜色代码 | `'r'` | `'g'` | `'b'` | ...

等高线的颜色，指定为 'flat'、RGB 三元组、十六进制颜色代码、颜色名称或短名称。要为每个等高线使用不同的颜色，请指定 'flat'。颜色由线条的等高线值、颜色图以及颜色图与数据值间的缩放映射情况决定。有关颜色映射的详细信息，请参阅控制颜色图范围。

要对所有等高线使用相同的颜色，请指定 RGB 三元组、十六进制颜色代码、颜色名称或短名称。

对于自定义颜色，请指定 RGB 三元组或十六进制颜色代码。

RGB 三元组是包含三个元素的行向量，其元素分别指定颜色中红、绿、蓝分量的强度。强度值必须位于 [0,1] 范围内，例如 [0.4 0.6 0.7]。
十六进制颜色代码是字符串标量或字符向量，以井号 (#) 开头，后跟三个或六个十六进制数字，范围可以是 0 到 F。这些值不区分大小写。因此，颜色代码 "#FF8800" 与 "#ff8800"、"#F80" 与 "#f80" 是等效的。

此外，还可以按名称指定一些常见的颜色。下表列出了命名颜色选项、等效 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

颜色名称	短名称	RGB 三元组	十六进制颜色代码	外观
`"red"`	`"r"`	`[1 0 0]`	`"#FF0000"`
`"green"`	`"g"`	`[0 1 0]`	`"#00FF00"`
`"blue"`	`"b"`	`[0 0 1]`	`"#0000FF"`
`"cyan"`	`"c"`	`[0 1 1]`	`"#00FFFF"`
`"magenta"`	`"m"`	`[1 0 1]`	`"#FF00FF"`
`"yellow"`	`"y"`	`[1 1 0]`	`"#FFFF00"`
`"black"`	`"k"`	`[0 0 0]`	`"#000000"`
`"white"`	`"w"`	`[1 1 1]`	`"#FFFFFF"`
`"none"`	不适用	不适用	不适用	无颜色

以下是 MATLAB^® 在许多类型的绘图中使用的默认颜色的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

RGB 三元组	十六进制颜色代码	外观
`[0 0.4470 0.7410]`	`"#0072BD"`
`[0.8500 0.3250 0.0980]`	`"#D95319"`
`[0.9290 0.6940 0.1250]`	`"#EDB120"`
`[0.4940 0.1840 0.5560]`	`"#7E2F8E"`
`[0.4660 0.6740 0.1880]`	`"#77AC30"`
`[0.3010 0.7450 0.9330]`	`"#4DBEEE"`
`[0.6350 0.0780 0.1840]`	`"#A2142F"`