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MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐 版權信息
- ISBN：9787302680741
- 條形碼：9787302680741 ; 978-7-302-68074-1
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐 本書特色
贈送視頻課程：
《MATLAB零基礎入門》視頻課程
本書配套視頻課程
贈送PDF教程：
《MATLAB地理空間數據可視化》
《MATLAB三維圖形繪制、渲染和交互》
MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐 內容簡介
"本書以常見學術期刊對圖表的要求為標準,結合若干實例,手把手地教大家使用MATLAB繪圖。不 僅學習使用MATLAB已經定制好的函數繪圖,還學習使用各種渲染方法對已有MATLAB圖表進行美 化,同時使用不同的方式創建MATLAB中沒有的新的圖表類型。本書介紹的繪圖方法,將為你的學術報 告和論文增加一抹亮色。 本書內容豐富,覆蓋面廣,可使讀者在MATLAB繪圖、科研繪圖、圖形學、統計數據可視化、科學計算 可視化、數學可視化、文本數據可視化、計算幾何和三維動畫仿真等方面有所提升。 本書適合大學生、科研人員、數據分析人員、工程師、程序員以及所有對MATLAB、科技繪圖和學術圖 表繪制感興趣的人員閱讀。"
MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐 前言
本書的出發點
一圖勝千言，數據可視化已經成為科學計算和數據分析的一部分。作為世界**的科學計算軟件，MATLAB不僅提供了強大的科學計算能力，還提供了強大的二維、三維圖形引擎。使用MATLAB，可以實現各種各樣常見的科技繪圖和學術圖表繪制。
本書結合若干實例，試圖手把手地教會大家使用MATLAB繪圖。不僅學會使用MATLAB已經定制好的函數繪圖，還學會各種渲染方法對已有MATLAB圖表進行美化，同時使用不同的方式創建MATLAB中沒有的新的圖表類型。
所以，學完本書，你不僅能獲得“魚”，還能掌握“漁”的方法和技巧，真正學到知識。
本書的內容
本書內容豐富、覆蓋面廣，可使讀者在MATLAB繪圖、科研繪圖、圖形學、統計數據可視化、科學計算可視化、地理空間數據可視化、數學可視化、文本數據可視化、計算幾何和三維動畫仿真等方面有所提升。
本書假設讀者已有MATLAB語言基礎，如果沒有，可以通過本書提供的免費視頻課程快速入門。如果只是繪圖，沒有太多的圖表美化和定制要求，可以不需要太強的編程能力。
第1~3章介紹繪制MATLAB科技圖表和學術圖表所需要的基礎知識，包括數據和繪圖兩方面。
第4章介紹怎樣美化MATLAB默認時繪制的圖表。可以對MATLAB圖表進行整體渲染，也可以通過對象索引獲取圖表局部的點、線、面或文本等對象后修改它們的屬性，還可以通過設置顏色、透明度、光照、材質等對圖表進行渲染。
第5章介紹用MATLAB創建新的圖表類型的方法。在MATLAB中，可以用點、線、面和文本等基本圖形元素創建新的圖表，也可以在MATLAB圖表的基礎上修改或替換部分圖形元素創建新圖表，或通過組合多種MATLAB圖表創建新圖表。本章給出了若干實例。
第6、7章介紹分類型圖表和數值型圖表。分類型圖表至少有一個坐標軸是分類軸，包括點圖、線形圖、柱狀圖、條形圖、面積圖、餅圖等。數值型圖表的所有坐標軸都是數值軸，包括直方圖、核密度估計曲線圖、散點圖、邊際圖、氣泡圖、火柴桿圖、階梯圖、曲面圖等。
第8、9章介紹統計分析和多元統計分析兩門學科中常見的圖表，這些圖表在很多學術期刊上經常可以看到。這兩章內容不僅介紹了圖表，還結合圖表梳理了相關的統計分析知識，結合圖表更容易理解這些知識。
第10章介紹用線形圖和面積圖來表現時間序列數據。
第11章介紹科學計算可視化，包括規則、不規則曲面數據和體數據的可視化，其中又包括標量場和矢量場的可視化。本章主要介紹MATLAB偏微分方程數值解工具箱提供的有限元法前處理和后處理工具和函數。
第12章在統計數據可視化的基礎上繼續介紹數學可視化，包括二維、三維函數的圖形、微積分、復變函數等的圖形，并結合MATLAB曲線擬合工具箱介紹曲線和曲面的擬合。
第13章介紹文本數據可視化、計算幾何和三維動畫仿真等內容。
本書的特點
首先，內容豐富。前面已經介紹很多，不再贅述。
其次，本書不僅授之以魚，還授之以漁。本書不僅是成品圖片和代碼的展示，還結合實例手把手地介紹美化MATLAB圖表和創建新圖表的方法。
再次，本書重新定義了多種MATLAB圖表，如柱狀圖，書中將講解如何對二維柱狀圖中的矩形進行漸變色填充和圖片填充，如何將矩形替換為三角形，如何將三維柱狀圖中的長方體替換為圓柱或圓錐，如何對長方體進行漸變色填充等。書中還講解了如何將MATLAB圖表中的直方圖改為顏色填充的核密度估計曲線圖。
*后，本書內容新穎。書中用MATLAB創建了很多新的圖表類型，如球面表示的三維散點圖、三元散點圖和色譜圖、顏色填充的核密度估計曲線圖等； 介紹了MATLAB三維圖形渲染、四維體數據可視化、Mapping工具箱、偏微分方程數值解工具箱、計算幾何和三維動畫仿真等較新的內容。本書基于MATLAB R2024a版編寫。
本書的適用對象
本書適合大學生、科研人員、數據分析人員、工程師、程序員以及所有對MATLAB、科技繪圖和學術圖表繪制感興趣的人員閱讀。
聯系作者
本書書稿經過反復修改。盡管如此，限于作者水平，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。為了方便讀者學習，本書的實例數據和代碼均請掃描圖書封底二維碼下載。
作者2025年1月
MATLAB科技繪圖與學術圖表繪制從理論到實踐 目錄
第1章概述
1.1科研繪圖概述
1.1.1科研繪圖的主要內容和作用
1.1.2科研繪圖的常見要求
1.1.3常見科研繪圖軟件
1.2用MATLAB實現科研繪圖
1.2.1MATLAB的主要繪圖功能
1.2.2用APP創建和編輯MATLAB圖表
1.2.3編程創建和美化MATLAB圖表
1.2.4用MATLAB創建新的圖表類型
1.3如何使用本書
1.3.1不懂MATLAB編程的讀者也可以使用本書
1.3.2使用本書源碼
1.3.3關于源碼的更多說明
第2章數據基礎
2.1數據分類
2.1.1標量、向量和矩陣
2.1.2數值型數據
2.1.3分類型數據
2.1.4表數據
2.1.5時間序列數據
2.2數據導入和導出
2.3數據整理
2.3.1列數據的獲取
2.3.2列數據的類型轉換
2.3.3列數據的篩選
2.4數據預處理
2.4.1缺失值的處理
2.4.2異常值的處理
2.4.3數據轉換
2.4.4數據平滑
第3章圖表基礎
3.1圖表分類
3.1.1按變量個數分類
3.1.2按數據類型分類
3.1.3按功能分類
3.2MATLAB圖表的創建
3.2.1創建MATLAB圖表的一般過程
3.2.2多圖布局和組合
3.2.3組成圖表的基本圖形元素
3.3度量的表示
3.3.1維度
3.3.2形狀
3.3.3顏色
3.3.4線型
3.3.5標記
3.3.6大小
3.3.7分面
3.4坐標系
3.4.1創建坐標系
3.4.2坐標軸的設置
3.4.3刻度相關的設置
3.4.4網格相關的設置
3.4.5坐標系外框
3.4.6多軸圖
3.4.7對數坐標系
3.4.8反轉坐標軸的方向
3.4.9縱橫比
3.4.10疊加繪圖
3.5圖表元素
3.5.1標題
3.5.2繪圖區
3.5.3數據標簽
3.5.4圖例
3.5.5色條
第4章美化MATLAB圖表
4.1修改圖表中基本圖形元素的屬性
4.1.1獲取和修改圖表中的序列
4.1.2獲取和修改圖表序列中的點
4.1.3獲取圖元控制點的坐標
4.1.4修改點的屬性
4.1.5修改線的屬性
4.1.6修改面的屬性
4.1.7修改文本的屬性
4.2著色與配色
4.2.1顏色的表示
4.2.2配色理論
4.2.3配色工具和資源
4.2.4為一組對象著色
4.2.5曲面的索引著色
4.2.6曲面的真彩色著色
4.2.7面片著色
4.3更多渲染
4.3.1設置透明度
4.3.2紋理映射
4.3.3添加光照
4.3.4設置材質
4.4樣式和布局
4.4.1MATLAB和Python默認圖表樣式的比較
4.4.2留白
4.4.3主次
4.4.4疏密
4.4.5取舍
4.4.6圖表樣式
4.5高質量圖表輸出
4.5.1圖表的大小
4.5.2字體的設置
4.5.3圖表的保存
4.5.4分辨率的設置
4.5.5矢量格式輸出
第5章創建新圖表類型
5.1用低級函數創建基本圖元
5.1.1創建點
5.1.2創建線段、多義線和曲線
5.1.3創建矩形、圓角矩形、橢圓、圓及對應的區域圖形
5.1.4創建面片
5.1.5創建曲面
5.1.6創建圖像
5.1.7添加文本
5.2用基本圖元創建新圖表
5.2.1用球面創建三維散點圖
5.2.2創建三元散點圖
5.2.3創建三元色譜圖
5.3修改已有圖表創建新圖表
5.3.1顏色漸變填充柱狀圖中的柱形
5.3.2用圖片填充柱狀圖中的柱形
5.3.3修改柱狀圖中的矩形為三角形
5.3.4用高度數據漸變填充柱狀圖中的柱形
5.3.5替換三維柱狀圖的長方柱體
5.3.6為線形圖添加背景
5.3.7三維圖添加坐標軸面板背景
5.4組合已有類型的圖表創建新圖表
5.4.1創建帶誤差條的柱狀圖
5.4.2自行創建帕累托圖
5.5標注
5.5.1標注對象
5.5.2創建標注對象
5.6圖形幾何變換
5.6.1幾何變換的基本原理
5.6.2實現圖形變換
5.7圖形塊
第6章分類數據可視化
6.1線形圖
6.1.1簡單線形圖
6.1.2復合線形圖
6.1.3三維線形圖
6.1.4極坐標線形圖
6.1.5點圖
6.1.6帶形圖
6.2柱狀圖
6.2.1簡單柱狀圖
6.2.2復合柱狀圖
6.2.3堆疊柱狀圖
6.2.4百分比堆疊柱狀圖
6.2.5重疊柱狀圖
6.2.6二維半柱狀圖
6.2.7三維柱狀圖
6.2.8三維柱狀圖漸變著色
6.3條形圖
6.3.1二維條形圖
6.3.2二維半條形圖
6.3.3三維條形圖
6.4面積圖
6.4.1簡單面積圖
6.4.2堆疊面積圖
6.4.3百分比堆疊面積圖
6.4.4漸變色填充面積圖
6.5餅圖
6.5.1二維餅圖
6.5.2三維餅圖
6.6環形圖
6.7誤差條圖
第7章數值數據可視化
7.1直方圖
7.1.1一元直方圖
7.1.2二元直方圖
7.1.3極坐標直方圖
7.2核密度估計圖
7.2.1一元核密度估計圖
7.2.2用顏色填充核密度估計圖
7.2.3核函數
7.2.4帶寬
7.2.5分面核密度估計圖
7.2.6山脊圖
7.2.7二元核密度估計圖
7.3散點圖
7.3.1二維散點圖
7.3.2三維散點圖
7.3.3極坐標散點圖
7.3.4邊際圖
7.3.5抖動散點圖和蜂巢散點圖
7.4氣泡圖
7.4.1二維氣泡圖
7.4.2三維氣泡圖
7.4.3極坐標氣泡圖
7.5火柴桿圖
7.6階梯圖
7.7矩陣數據可視化
7.7.1熱力圖
7.7.2探查稀疏矩陣的結構
7.8曲面數據繪圖
7.8.1規則網格曲面
7.8.2不規則網格曲面
7.9體數據繪圖
第8章統計數據可視化
8.1數據探查和預處理
8.1.1描述性統計
8.1.2頻數分析
8.1.3數據分布形狀
8.1.4核密度估計
8.1.5異常值檢驗： 箱形圖
8.2概率分析圖表
8.2.1分布的圖形
8.2.2QQ圖
8.2.3不同分布形狀數據的QQ圖
8.2.4經驗累加分布函數圖
8.2.5KS檢驗
8.2.6威布爾分布檢驗
8.3均值比較
8.3.1兩個總體的均值比較
8.3.2方差分析表和箱形圖
8.3.3多重比較圖
8.3.4散點誤差柱狀圖
8.3.5散點箱形圖
8.3.6為誤差柱狀圖標注檢驗顯著性
8.4回歸分析
8.4.1一元線性回歸
8.4.2置信區間
8.4.3殘差圖
8.4.4可進行線性轉換的曲線模型
第9章多元統計數據可視化
9.1多元數據的探查和描述
9.1.1二元直方圖和分箱散點圖
9.1.2二元核密度估計圖
9.1.3二元數據的邊際圖
9.1.4二元正態分布的圖形
9.1.5平行坐標圖
9.1.6調和曲線圖
9.2假設檢驗
9.2.1等概橢圓
9.2.2等概橢球
9.3相關分析
9.3.1熱力圖
9.3.2矩陣散點圖
9.4多元線性回歸
9.4.1回歸模型
9.4.2回歸診斷
9.4.3逐步回歸
9.5分類
9.5.1系統聚類： 聚類樹
9.5.2K均值聚類
9.6降維
第10章時間序列數據可視化
10.1時間序列數據可視化概述
10.1.1時間序列數據
10.1.2時間序列數據可視化
10.2線形圖
10.3面積圖
10.4堆疊圖
10.5數據重采樣
第11章科學計算可視化
11.1曲面數據
11.1.1用規則數據繪曲面圖
11.1.2用不規則數據繪曲面圖
11.2表現曲面數據的標量特征
11.2.1等值線圖
11.2.2填充等值線圖
11.2.3三維等值線圖
11.3表現曲面數據的向量特征
11.3.1向量圖
11.3.2三維向量圖
11.3.3流線圖
11.4體數據
11.4.1規則體數據和散亂體數據
11.4.2散亂體數據的插值
11.4.3散亂體數據的Delaunay剖分
11.5表現體數據的標量特征
11.5.1切片圖
11.5.2等值面圖
11.5.3等帽蓋圖
11.6表現體數據的向量特征
11.6.1流線圖
11.6.2流錐圖
11.6.3流沙圖
11.6.4流帶圖
11.6.5流管圖
11.7偏微分方程數值解工具箱提供的功能
11.7.1前處理
11.7.2后處理
第12章數學可視化
12.1數學可視化概述
12.1.1數學坐標系
12.1.2特殊字符
12.2函數的圖形
12.2.1二維顯函數
12.2.2二維參數函數
12.2.3二維分段函數
12.2.4二維隱函數
12.2.5二維極坐標函數
12.2.6函數定義的三維曲線
12.2.7函數曲面： 顯函數
12.2.8函數曲面： 直角坐標系參數函數
12.2.9函數曲面： 柱面坐標函數
12.2.10函數曲面： 球面坐標函數
12.2.11函數曲面： 隱函數
12.3微積分
12.3.1漸近線
12.3.2極值和拐點
12.3.3定積分的圖形
12.4復變函數
12.4.1二維圖形
12.4.2三維圖形
12.5曲線擬合
12.5.1與誤差有關的基本假設
12.5.2*小二乘擬合方法
12.5.3庫模型
12.5.4自定義模型
12.5.5評價擬合優度
12.5.6實例1： 有理模型擬合
12.5.7實例2： 用傅里葉級數擬合
12.5.8實例3： 曲面擬合
第13章其他數據可視化
13.1文本數據可視化
13.1.1詞云圖
13.1.2氣泡云圖
13.2計算幾何
13.2.1凸包
13.2.2Delaunay剖分
13.2.3Voronoi圖
13.3三維動畫仿真
13.3.1創建虛擬世界
13.3.2在MATLAB中操作虛擬世界
參考文獻
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