MATLAB仿真在数据可视化表达中的应用实验研究.doc

MATLAB仿真在数据可视化表达Visualization Expression In the Matlab Simulink Abstract The huge data and complicated calculation processes bring tremendousness for user. The project focuses on using the Matlab graphics to express the complicated data or the design results. Because of drawing graphics with deluxe language is a complicated work, the MATLAB provides a platform which has its own characters and offers a convenient method to draw the graphics with great deal of data. Key Words Matlab; m language; Simulink; Data Visualization ;3-D order 目 录 前言 1 开发背景及研究方法 1 1数据可视化的定义 1 2发展数据可视化的意义 2 3研究内容 2 实验一 三维曲线图形 2 实验二 三维曲面图形 6 实验三 三维特殊图形 13 实验四 动画 18 实验五 立体解析几何 20 结 论 24 参考文献 25 致 谢 26 前言 为了把计算机更好的运用于大学的课程教育和科学研究，从20世纪80年代开始，出现了多种科学计算语言，也称为数学软件。经过十多年的发展和竞争，已经商品化的有MATLAB，MAPLE，MATHMATICA等。它们的功能大同小异，又各有千秋。就易学性和普及性而言，首推MATLAB语言。 MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，早期主要用于现代控制中复杂的矩阵、向量的各种运算。由于 MATLAB提供了强大的矩阵处理和绘图功能，很多专家因此在自己擅长的领域用它编写了许多专门的MATLAB工具包（toolbox）由于MATLAB功能的不断扩展，所以现在的MATLAB已不仅仅局限现代控制系统分析和综合应用，它已是一种包罗众多学科的功能强大的“技术计算语言”ATLAB以矩阵作为基本编程单元，它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。MATLAB集科学计算、图像处理、声音处理于一身，是一个高度的集成系统，有良好的用户界面，并有良好的帮助功能。MATLAB不仅流行于控制界，在机械工程、生物工程、语音处理、图像处理、信号分析、计算机技术等各行各业中都有极广泛的应用。 （2）多维性。可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变量，而数据可以按其每一维的值，将其分类、排序、组合和显示。 （3）可视性。数据可以用图象、曲线、二维图形、三维体和动画来显示，并可对其模式和相互关系进行可视化分析。 历史证明，人类的视觉在人类的科学发现中发挥过杰出的作用。通常在可视化方面，关键技术的出现，就是重大科学发现的前奏。 只有将数据和信息用图形和图像表示出来，才有可能为获得十分宝贵的隐知识创造条件。总之，数据可视化可以大大加快数据的处理速度，使时刻都在产生的海量数据得到有效利用；可以在人与数据、人与人之间实现图像通信，从而使人们能够观察到数据中隐含的现象，为发现和理解科学规律提供有力工具；可以实现对计算和编程过程的引导和控制，通过交互手段改变过程所依据的条件，并观察其影响。 3 以MATLAB6.5软件具有的数据可视化功能，实现把大量、复杂、多维的数据用图形表示出来。学科领域范围内，教学大纲要求的、较为有代表性的例子为题。主要是通过m文件仿真，运用三维绘图命令来绘制曲线图形、曲面图形、特殊三维图形、动画，来实现数据的可视化。并准确、简要的描述了相关的基本原理，着重介绍了三维指令的用法，列出Matlab的示范程序及注释，并给出编程要点，得出仿真结果，并对结果进行讨论和思考。 实验一 三维曲线图形 实验目的 运用三维曲线绘图命令(plot3)来绘制图形。 加深对相关命令和数学函数的理解。 实验原理 Plot3是基本的绘图命令，它把数学函数用曲线描绘出来。当输入参数是向量(x,y,z),则plot3(x,y,z)生成一条通过各个(x,y,z)点的曲线。当输入参数是三个维数相同的矩阵X，Y，Z，plot3(X,Y,Z)将绘制X，Y，Z每一列的数据曲线。[1] 实验方法与内容 1．本实验要掌握的命令 Plot3：绘制三维曲线图形。 Stem3：绘制三维枝干图。 Axis:设置坐标