从本文开始，讲述使用MATLAB绘制等高线图，相关函数包括：) \$ q, K% Y/ V& _: }
- contour-矩阵的等高线图
- contourf-填充的二维等高线图
- contourc-低级等高线图计算
- contour3-三维等高线图
- contourslice-在三维体切片平面中绘制等高线
- clabel-为等高线图添加高程标签
- fcontour-绘制等高线
8 I7 ~. n m$ V. B$ a8 \
本文讲述contour和contourf两个函数，用得最广泛，论文中经常能看到。
2 c2 q O' e: @1 常用函数+ @9 R( k. X; h
H+ x5 k9 ^1 A& t在介绍等高线函数前，先介绍几个常用函数。2 S- S {* F' Z& {. B. u
1.1 linspace函数5 s/ x; x. K; o8 K& O* F
linspace函数用于生成线性等间距矢量。9 |* d. \% J( A
用法如下 \8 o4 ~4 {; `9 x& m3 s' o
y = linspace(x1,x2)y = linspace(x1,x2,n)& q, D9 F# t1 y# M( c
用于在两点间均匀产生n个点，默认是100个点。
4 J, s; d/ z( u9 M$ z. Ty = linspace(0,pi,150);length(y). @' P5 \7 _; u& _& h& y
返回值为150。; C" \. v6 s& R$ |
1.2 meshgrid函数1 P0 N$ R: w k3 k! e
等高线图的对象为矩阵，因此需要将向量转化为矩阵。
; K% c7 [% \: [% V x2 H可采用meshgrid函数。
* }1 l! a6 a1 f# [; x, @用法; _2 _$ {% {* s& q1 |
[X,Y] = meshgrid(x,y)[X,Y] = meshgrid(x)[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z)[X,Y,Z] = meshgrid(x)
& [9 o# j. h! g1 b5 I# E例如
; C. T: F9 w( J6 c- [clc %更多文章，www.52ocean.cn allclose ally = linspace(0,pi,4);Y = meshgrid(y);yY
- C6 l- M0 b; _2 m+ t5 H) T1 `5 C运行结果为: |( d7 U& f; Q+ I3 y
y = 0 1.0472 2.0944 3.1416Y = 0 1.0472 2.0944 3.1416 0 1.0472 2.0944 3.1416 0 1.0472 2.0944 3.1416 0 1.0472 2.0944 3.14162 o! _# i1 @" A# }. h: _+ e i
2. contour和contourf函数6 P( v; d# r4 G) P+ b5 V7 q
: j8 L7 T# R# N' P3 v _, e! o* F2.1 用法
* u! v1 y1 R4 Z L1 J$ rcontourf(Z)contourf(X,Y,Z)contourf(___,levels)contourf(___,LineSpec)contourf(___,Name,Value)contourf(ax,___)M = contourf(___)[M,c] = contourf(___)9 A% @. v% I6 S: @; [0 f+ c
contourf(Z) 创建一个包含矩阵 Z 的等值线的填充等高线图，其中 Z 包含 x-y 平面上的高度值。MATLAB® 会自动选择要显示的等高线。Z 的列和行索引分别是平面中的 x 和 y 坐标。0 [! ` B4 e1 ], E: K
contourf(X,Y,Z) 指定 Z 中各值的 x 和 y 坐标。* G; i1 t8 w5 W3 v
contourf(___,levels) 将要显示的等高线指定为上述任一语法中的最后一个参数。将 levels 指定为标量值 n，以在 n 个自动选择的层级（高度）上显示等高线。要在某些特定高度绘制等高线，请将 levels 指定为单调递增值的向量。要在一个高度 (k) 绘制等高线，请将 levels 指定为二元素行向量 [k k]。
; Y% ? ^. F" h3 H6 W: F) w$ [7 _contourf(___,LineSpec) 指定等高线的线型和颜色。
3 o2 [* Z3 D8 f" Z4 ]5 Rcontourf(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数指定等高线图的其他选项。请在所有其他输入参数之后指定这些选项。有关属性列表，请参阅 Contour 属性。
3 Q& G, e8 D/ r: V/ I; D% r {0 ]$ Bcontourf(ax,___) 在目标坐标区中显示等高线图。将坐标区指定为上述任一语法中的第一个参数。
+ @ I1 C5 J/ Z0 ?7 D: }. eM = contourf(___) 返回等高线矩阵 M，其中包含每个层级的顶点的 (x, y) 坐标。! k! \. ?. Z- g J. e) o
[M,c] = contourf(___) 返回等高线矩阵和等高线对象 c。显示等高线图后，使用 c 设置属性。[1][2] contour和contourf函数用法完全一致。) d# B; F8 k, A
2.2 示例11 E/ u5 V1 m" `8 m. L$ u7 `8 t9 p
clc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,10,100);y = linspace(0,10,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);subplot(1,2,1)contour(X, Y, Z)subplot(1,2,2)contourf(X, Y, Z)- V: A+ a( W7 t
这里绘制 函数在 和 上的图像。3 D5 o1 w8 k7 O& e8 j k
左图为等高线图，只有线，颜色表示值的大小，黄色表示峰，蓝色表示谷。
, m# {* ~! Z+ n/ W7 Z右图为填充等高线图，色彩较为明艳，比较好看，因此用得比左图多。 [9 Q/ S" k* j
2.3 示例2：改变等高线数目* r# W$ U r) F- M' A; [
clc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,10,100);y = linspace(0,10,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);subplot(1,2,1)contour(X, Y, Z, 14)subplot(1,2,2)contourf(X, Y, Z, 14)
, i1 r2 f+ f! w0 m3 Z9 p) Y等高线数目是等高线图的重要参数，2.2中的图从最高点到最低点，默认为7个线条。
2 q& E- p+ q; T. U$ z3 ?这里，数量增加到14。不建议数目太多，看起来感觉乱，Ps密集恐惧症简直要犯了，也不建议太少。
* e! k% t4 W' z% Z `2.4 示例3：显示特定层级, c* L) L+ s3 V( j. v
clc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,10,100);y = linspace(0,10,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);subplot(1,2,1)contour(X, Y, Z, [-0.5 0.5])subplot(1,2,2)contourf(X, Y, Z, [-0.5 0.5])
* u' k o& m" n- h% ]我们可以控制显示区间，例如这里只显示[-0.5 0.5]之间的数据，大于0.5位黄色，小于-0.5白色，深蓝色为中间值。
/ x) z) b, i9 A8 f w/ }& ~; q2.5 示例4：属性控制$ V. m5 Q5 e8 s0 o7 A+ ]& W9 d
在图形句柄中有很多参数可以设定，包括颜色、线型、线宽、标签值等等。6 Q; ]8 l5 h1 X# T. u2 h+ \, w
clc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,10,100);y = linspace(0,10,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);subplot(1,2,1)contour(X, Y, Z, 4, 'ShowText','on')subplot(1,2,2)contourf(X, Y, Z, 4,'ShowText','on')
7 |- p" d" k# F: K; Y$ x7 ]" Q如，为每一条等高线添加数值标签，这个用的很多。
" ^) N: `, U- c8 k% f" j/ C1 kclc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,10,100);y = linspace(0,10,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);subplot(1,2,1)contour(X, Y, Z, '--','linewidth',2)subplot(1,2,2)contourf(X, Y, Z, 4,'-.','linewidth',2)
2 }: l/ ?2 g5 B, j0 E9 @5 q- _也能改变线型和线宽。" @) ~' Y7 Y. N+ w0 \7 R
2.6 示例5：不显示某些特定值或区域
3 G7 e7 W/ g2 sclc %更多文章，www.52ocean.cn allclose allx = linspace(0,8,100);y = linspace(0,5,100);[X, Y] = meshgrid(x,y);Z = cos(5*X/pi) + sin(5*Y/pi);X(45:55, = NaN;Y(:,45:55) = NaN;contourf(X, Y, Z)9 g4 }# ?) [3 F4 \2 P
论文中经常遇到某些值、区域不想显示出来，留作空白。那么可以让这些区域的坐标或者值抠除即可，采用NaN赋值即可，如上图所示。
. q. P7 t9 N5 e: HNaN即not a number。
# A& `3 S8 L1 M持续更新，更多文章请见专栏和目录9 W" c+ o: M. c1 s+ ^% ?# F
3 S0 N$ o" Y: Y, d/ _
专栏：MATLAB科学绘图
# r u& E" F: o+ }+ M+ P+ U# D* E$ E$ `$ u2 h7 z# o
MATLAB画图技巧与实例：目录 {: X! Z1 V& \9 s+ W' T
: z0 P- d- J7 n! |- [! xMATLAB画图技巧与实例（一）：常用函数
* e+ @' P8 A& s; P I0 A
/ x8 R" A: G8 Y: }' m, U3 m* j' D r
0 P! s. @( S& D# x) Q+ L6 N) n参考6 E' O1 ^& M" P( U" T O9 C! P
) Q. ^+ v( v8 q# d" F
, F1 [, t$ {- F8 |- u( R0 b3 ~
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