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Funciones básicas de representación gráfica

Creación de un diagrama

La función plot adopta diferentes formas, según los argumentos de entrada.

  • Si y es un vector, plot(y) representa los elementos de y contra los índices de los elementos de y y conecta los puntos con líneas rectas.

  • Si se especifican dos vectores como argumentos, plot(x,y) produce un gráfico de y contra x.

Use el operador de dos puntos para crear un vector de valores x que van de 0 a 2π. Luego calcule el seno de estos valores y represente el resultado.

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)

Etiquete los ejes y agregue un título. La secuencia de caracteres \pi en la función xlabel crea el símbolo π. La propiedad FontSize en la función title aumenta el tamaño del texto que se utiliza para el título.

xlabel('x = 0:2\pi')
ylabel('Sine of x')
title('Plot of the Sine Function','FontSize',12)

Representación de varios conjuntos de datos en una gráfica

Varios pares de argumentos x-y crean múltiples gráficos con una sola llamada a plot. MATLAB® utiliza un color diferente para cada línea.

Por ejemplo, estas instrucciones representan tres funciones de x relacionadas entre sí:

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
y2 = sin(x-.25);
y3 = sin(x-.5);
plot(x,y,x,y2,x,y3)

La función legend proporciona una forma fácil de identificar las líneas individuales:

legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')

Especificación de colores y estilos de línea

Cuando se representan datos con el comando plot, es posible especificar colores, estilos de línea y marcadores (como asteriscos o círculos):

plot(x,y,'color_style_marker')

color_style_marker contiene de uno a cuatro caracteres (encerrados entre comillas simples) construidos a partir de un color, un estilo de línea y un tipo de marcador. Por ejemplo:

plot(x,y,'r:+')

representa los datos usando líneas punteadas rojas y coloca un marcador + en cada punto.

color_style_marker está compuesto por combinaciones de los siguientes elementos.

TipoValoresSignificados
Color'c'
'm'
'y'
'r'
'g'
'b'
'w'
'k'
cian
magenta
amarillo
rojo
verde
azul
blanco
negro
Estilo de línea'-'
'--'
':'
'-.'
ausente
sólida
discontinua
punteada
guion punto
sin línea
Tipo de marcador'+'
'o'
'*'
'x'
's'
'd'
'^'
'v'
'>'
'<'
'p'
'h'
ausente
marca de más
círculo sin llenar
asterisco
letra x
cuadrado sin llenar
rombo sin llenar
triángulo apuntando hacia arriba sin llenar
triángulo apuntando hacia abajo sin llenar
triángulo apuntando hacia la derecha sin llenar
triángulo apuntando hacia la izquierda sin llenar
pentagrama sin llenar
hexagrama sin llenar
sin marcador

Líneas y marcadores

Si especifica un tipo de marcador, pero no un estilo de línea, MATLAB® crea la gráfica usando solo marcadores, pero sin líneas. Por ejemplo:

plot(x,y,'ks')

genera un diagrama con cuadrados negros en cada punto, pero no conecta los marcadores con líneas.

La instrucción

plot(x,y,'r:+')

genera un diagrama de línea punteada roja y coloca un marcador de signo más en cada punto.

Colocación de marcadores en uno de cada diez puntos de datos

Este ejemplo muestra cómo usar menos puntos para representar los marcadores que para dibujar las líneas. Aquí se representan los datos dos veces, usando un número diferente de puntos para las líneas punteadas y los marcadores.

x1 = 0:pi/100:2*pi;
x2 = 0:pi/10:2*pi;
plot(x1,sin(x1),'r:',x2,sin(x2),'r+')

Representación de datos imaginarios y complejos

Cuando se pasan valores complejos como argumentos a plot, MATLAB ignora la parte imaginaria, excepto cuando se pasa un solo argumento complejo. En este caso especial, el comando es un atajo para representar la parte imaginaria contra la parte real. Así,

plot(Z)

donde Z es un vector o matriz de números complejos, es equivalente a

plot(real(Z),imag(Z))

Con las siguientes instrucciones, se dibuja un polígono de 20 lados con pequeños círculos en los vértices.

t = 0:pi/10:2*pi;
plot(exp(1i*t),'-o')
axis equal

El comando axis equal permite que los incrementos de las marcas de graduación individuales de los ejes x e y tengan la misma longitud, lo cual otorga una apariencia más circular a este diagrama.

Adición de diagramas a una gráfica existente

El comando hold permite agregar diagramas a una gráfica existente. Cuando se escribe

hold on

MATLAB no reemplaza la gráfica existente tras la emisión de otro comando de representación gráfica. En vez de eso, MATLAB combina la nueva gráfica con la gráfica actual.

Por ejemplo, estas instrucciones primero representan la superficie de la función peaks y luego superponen un diagrama de contorno de la misma función.

[x,y,z] = peaks;
% Create surface plot
surf(x,y,z)
% Remove edge lines a smooth colors
shading interp
% Hold the current graph 
hold on
% Add the contour graph to the pcolor graph
contour3(x,y,z,20,'k')
% Return to default
hold off

Ventanas de figuras

Las funciones de representación gráfica abren automáticamente una nueva ventana de figura, si no se ha creado ninguna antes. Si hay varias ventanas de figura abiertas, MATLAB usa la que está designada como la “figura actual” (generalmente, la última figura utilizada).

Para convertir una ventana de figura existente en la figura actual, haga clic con el ratón mientras el puntero está en esa ventana, o escriba

figure(n)

donde n es el número que hay en la barra de título de la figura.

Para abrir una nueva ventana de figura y convertirla en la figura actual, escriba

figure

Limpieza de la figura para un nuevo diagrama

Cuando ya existe una figura, casi todos los comandos de representación gráfica borran los ejes y usan esa figura para crear el nuevo diagrama. Sin embargo, estos comandos no restablecen las propiedades de la figura, como el color de fondo o el mapa de color. Si ha configurado propiedades de la figura en el diagrama anterior, utilice el comando clf con la opción reset,

clf reset

antes de crear el nuevo diagrama para restablecer las propiedades de la figura a los valores predeterminados.

Visualización de varios diagramas en una figura

El comando subplot permite visualizar varios diagramas en la misma ventana o imprimirlos en la misma hoja de papel. Si escribe

subplot(m,n,p)

la ventana de la figura se divide en una matriz de m por n con pequeños subdiagramas y se selecciona el p-ésimo subdiagrama como diagrama actual. Los diagramas se numeran a lo largo de la primera fila de la figura, luego de la segunda, y así sucesivamente. Por ejemplo, estas instrucciones representan los datos en tres subregiones de la ventana de la figura.

x = 0:pi/20:2*pi;
subplot(3,1,1); plot(sin(x))
subplot(3,1,2); plot(cos(x))
subplot(3,1,3); plot(sin(x).*cos(x))

Control de los ejes

El comando axis ofrece varias opciones para configurar la escala, la orientación y la relación de aspecto de las gráficas.

Límites de ejes y marcas de graduación automáticos

Por defecto, MATLAB busca los máximos y mínimos de los datos, y escoge los límites de los ejes para abarcar este rango. MATLAB selecciona los límites y marcas de los ejes con el fin de producir una gráfica que exhiba los datos con claridad. Sin embargo, es posible especificar otros límites usando las funciones axis o xlim, ylim y zlim.

Nota

El cambio de los límites de un eje puede conllevar el cambio de otros límites para mejorar la representación de los datos. Para desactivar la configuración automática de límites, introduzca el comando axis manual.

Configuración de límites de los ejes

El comando axis le permite especificar sus propios límites:

axis([xmin xmax ymin ymax])

o bien, para gráficas tridimensionales,

axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])

Use el comando

axis auto

para habilitar nuevamente la selección automática de límites.

Configuración de la relación de aspecto de los ejes

El comando axis también le permite especificar varios modos predefinidos. Por ejemplo:

axis square

hace que el eje x y el eje y tengan la misma longitud.

axis equal

hace que los incrementos entre marcas de graduación individuales del eje x y el eje y tengan la misma longitud. Esto significa que

plot(exp(1i*(0:pi/10:2*pi)))

seguido de axis square o axis equal convierte el óvalo en un círculo. Por su parte,

axis auto normal

devuelve el ajuste de escala de los ejes a su modo automático predeterminado.

Configuración de la visibilidad de los ejes

Use el comando axis para que los ejes queden visibles o invisibles.

axis on

deja visibles los ejes. Esta es la opción establecida por defecto.

axis off

vuelve invisibles los ejes.

Configuración de líneas de cuadrículas

El comando grid activa y desactiva las líneas de cuadrículas. La instrucción

grid on

activa las líneas de la cuadrícula y

grid off

las vuelve a desactivar.

Agregación de etiquetas y títulos

Este ejemplo muestra cómo crear una gráfica y mejorar su presentación:

  • Defina los límites de los ejes x e y (axis)

  • Etiquete los ejes x e y (xlabel, ylabel)

  • Agregue un título (title)

  • Agregue una nota de texto en la gráfica (text)

Produzca símbolos matemáticos usando la notación de LaTeX.

t = -pi:pi/100:pi;
y = sin(t);
plot(t,y)

axis([-pi pi -1 1])
xlabel('-\pi \leq {\itt} \leq \pi')
ylabel('sin(t)')
title('Graph of the sine function')
text(0.5,-1/3,'{\itNote the odd symmetry.}')

Para obtener información sobre cómo colocar flechas, cuadros y círculos en una gráfica, consulte la función annotation.

Almacenamiento de figuras

Para guardar una figura, seleccione Save (Guardar) en el menú File (Archivo). Esto guarda la figura en un archivo, incluyendo sus propiedades, sus menús, controles de interfaz de usuario y todas las anotaciones correspondientes (es decir, la ventana completa). Si no ha guardado la figura antes, aparece el cuadro de diálogo Save As (Guardar como). Este cuadro de diálogo proporciona opciones para guardar la figura como un archivo .fig o exportarla a un formato gráfico.

Si anteriormente ha guardado la figura, puede usar Save (Guardar) para guardar la figura “de forma silenciosa”, sin que aparezca el cuadro de diálogo Save As (Guardar como).

Para guardar una figura en un formato gráfico estándar (como TIFF o JPEG) que permita usarla con otras aplicaciones, seleccione Save As (Guardar como) (o Export Setup [Configuración de exportación], si desea control adicional) en el menú File (Archivo).

Nota

Cuando se especifica un formato para guardar una figura, ese formato de archivo se vuelve a usar la próxima vez que se guarda esa figura o una nueva. Si no desea guardar un elemento en el formato usado anteriormente, use Save As (Guardar como) y asegúrese de configurar el menú desplegable Save as type (Guardar como tipo) con el tipo de archivo que desee.

También se puede guardar una figura desde la línea de comandos:

  • Use la función savefig para guardar una figura y los objetos gráficos que contiene como un archivo .fig.

  • Utilice el comando saveas para guardar la figura en uno de varios formatos posibles.

Carga de figuras

Es posible cargar figuras en MATLAB mediante el uso de estas funciones:

  • Utilice la función openfig para cargar figuras guardadas como archivos .fig.

  • Use la función imread para leer archivos gráficos estándar (incluso figuras guardadas) en MATLAB.

Generación de código de MATLAB para volver a crear una figura

Es posible generar código de MATLAB para volver a crear una figura y la gráfica que contiene; para ello, seleccione Generate code (Generar código) en el menú File (Archivo) de la figura. Esta opción es de especial utilidad si ha desarrollado una gráfica usando herramientas de representación y desea crear una gráfica similar con los mismos datos u otros diferentes.

Almacenamiento de datos del área de trabajo

Para guardar las variables del área de trabajo, seleccione Save Workspace As (Guardar área de trabajo como) en el menú File (Archivo) de la figura. Para volver a cargar datos almacenados use el elemento Import Data (Importar datos) en el menú File (Archivo) de la figura. MATLAB es compatible con una amplia variedad de formatos de archivos de datos, incluidos los archivos de datos de MATLAB, que tienen una extensión .mat.