MATLAB画图教程：plot绘图函数与图形美化详解

图形对象属性

set 设置图形对象属性

set(H,Name,Value)：为 H 标识的对象指定其 Name 属性的值

p = plot(1:10);set(p,'Color','red')% 更改特定线条的颜色

gca 当前坐标区或图

   设置当前坐标区的字体大小、刻度方向、刻度长度以及 y 坐标轴范围。

ax = gca; % current axesax.FontSize = 12;ax.TickDir = 'out';ax.TickLength = [0.02 0.02];ax.YLim = [-2 2];

figure窗口背景的黑白变换

背景的暂时变化，对于新建的figure无效：

   set(gcf,'color','white'); （gcf 返回当前Figure 对象的句柄值）

对于新建的figure同样有效：

   colordef black  （从白色变为黑色背景）

   colordef white（从黑色变白色）

   colordef none（变为默认值）

以上修改，你会发现一旦关了Matlab再开启，所有的设置又会变回去，不能永久保存。如果需要永久改变，可以用这个命令：reset(groot)

坐标轴

title ：添加标题

   在标题中可以包含变量的值，例如：

figureplot((1:10).^2)f = 70;c = (f-32)/1.8;title(['Temperature is ',num2str(c),' C'])

xlim([xl xr]);ylim([yl yr]);用于限定x轴 y轴上线限制

坐标轴的显示方式

   axis off;% 去掉坐标轴

   axis tight;% 紧坐标轴

   axis equal;% 等比坐标轴

set(gca,'YDir','reverse') 把y轴反转，Y轴值上面小，下面大

set(gca,'YDir','normal') 回到正常

若要为图形删除边框线，则输入命令：

box offbox on   # 加入框线

散点图

scatter(x,y,sz,c)

   sz：指定圆大小。要绘制大小相等的圆圈，请将 sz 指定为标量。要绘制大小不等的圆，请将 sz 指定为长度等于 x 和 y 的长度的向量。

   c：指定圆颜色。要以相同的颜色绘制所有圆圈，请将 c 指定为颜色名称或 RGB 三元组 。要使用不同的颜色，请将 c 指定为向量或由 RGB 三元组组成的三列矩阵。

scatter(___,'filled')

   填充圆形。可以将 'filled' 选项与前面语法中的任何输入参数组合一起使用。

Line 属性

线条

Color - 线条颜色

[0 0 0] （默认黑色） | RGB 三元组 | 十六进制颜色代码 | 'r' | 'g' | 'b' | ...

LineStyle - 线型

   '-' （默认） | '--' | ':' | '-.' | 'none'

LineWidth - 线条宽度

   0.5 （默认） | 正值

   线宽，指定为以磅为单位的正值，其中 1 磅 = 1/72 英寸。如果该线条具有标记，则线条宽度也会影响标记边。

Marker - 标记符号

   'none' （默认） | 'o' | '+' | '*' | '.' | ...

MarkerIndices - 要显示标记的数据点的索引

   1:length(YData) （默认） | 正整数向量 | 正整数标量

   要显示标记的数据点的索引，指定为正整数向量。如果不指定索引，MATLAB 将在每个数据点显示一个标记。

 plot(x,y,'-o','MarkerIndices',[1 5 10])  % 在第一、第五和第十个数据点处显示圆形标记。 plot(x,y,'-x','MarkerIndices',1:3:length(y))  % 每隔三个数据点显示一个交叉标记。 plot(x,y,'Marker','square','MarkerIndices',5) % 在第五个数据点显示一个正方形标记。

plot 二维线图

plot(X1,Y1,LineSpec1,...,Xn,Yn,LineSpecn) 设置每个线条的线型、标记符号和颜色。您可以混用 X、Y、LineSpec 三元组和 X、Y 对组。指定线型、颜色和标记：

plot(x,y1,'g',x,y2,'b--o',x,y3,'c*')

plot(ax,___)

   将在由 ax 指定的坐标区中，而不是在当前坐标区 (gca) 中创建线条。选项 ax 可以位于前面的语法中的任何输入参数组合之前。

ax1 = subplot(2,1,1); % top subplotx = linspace(0,3);y1 = sin(5*x);plot(ax1,x,y1)title(ax1,'Top Subplot')ylabel(ax1,'sin(5x)') ax2 = subplot(2,1,2); % bottom subploty2 = sin(15*x);plot(ax2,x,y2)title(ax2,'Bottom Subplot')ylabel(ax2,'sin(15x)')

imagesc

https://www.mathworks.com/ help  /matlab/ref/imagesc.html#d122e631230

• imagesc(A) 将矩阵A中的元素数值按大小转化为不同颜色，并在坐标轴对应位置处以这种颜色染色
• imagesc(x,y,A) x,y决定坐标范围，x,y应是两个二维向量，即x=[x1 x2],y=[y1 y2],matlab会在[x1,x2]*[y1,,y2]的范围内染色。

imagesc(___,clims)

clims指定映射到colormap的第一个和最后一个元素的数据值

   clims=[cmin-cmax]

   其中小于或等于tocminmap的值映射到colormap中的第一种颜色，大于或等于tocmaxmap的值映射到colormap中的最后一种颜色。

histogram 直方图

histogram(X) 基于 X 创建直方图。

   histogram 函数使用自动 bin 划分算法，然后返回均匀宽度的 bin，这些 bin 可涵盖 X 中的元素范围并显示分布的基本形状。

   histogram 将 bin 显示为矩形，这样每个矩形的高度就表示 bin 中的元素数量。

   例如：生成 10,000 个随机数并创建直方图。histogram 函数自动选择合适的 bin 数量，以便涵盖 x 中的值范围并显示基本分布的形状。

x = randn(10000,1);h = histogram(x)

histogram(X,nbins) 使用标量 nbins 指定的 bin 数量。

   例如：对分类为 25 个等距 bin 的 1,000 个随机数绘制直方图：

x = randn(1000,1);nbins = 25;h = histogram(x,nbins)

指定 histogram 函数的输出参数时，它返回一个二元直方图对象。可以使用该对象检查直方图的属性:Histogram 属性

counts = h.Valuescounts = 1×25 ..........

调整直方图属性

   通过显式设置 bin 数按精细颗粒级别调整 bin。

   h.NumBins = 31;

   h.BinEdges = [-3:3];

   通过向量指定 bin 边界 。向量中的第一个值是第一个 bin 的左边界。最后一个值是最后一个 bin 的右边界。

   h.EdgeColor = 'r';

指定直方图的 bin 边界

x = randn(1000,1);edges = [-10 -2:0.25:2 10];h = histogram(x,edges);

生成 1,000 个随机数并创建直方图。将 bin 边界指定为向量，使宽 bin 在直方图的两边，以捕获不满足|x|<2 的离群值。第一个向量元素是第一个 bin 的左边界，而最后一个向量元素是最后一个 bin 的右边界。


   histogram(___,Name,Value) 使用前面的任何语法指定具有一个或多个 Name,Value 对组参数的其他选项。例如:

   可以指定 'BinWidth' 和一个标量以调整 bin 的宽度。

   或指定 'Normalization' 和一个有效选项（'count'、'probability'、'countdensity'、'pdf'、'cumcount' 或 'cdf'）以使用不同类型的归一化。

histogram(C)（其中 C 为分类数组）通过为 C 中的每个类别绘制一个条形来绘制直方图。

   histogram(C,Categories) 仅绘制 Categories 指定的类别的子集。

A = [0 0 1 1 1 0 0 0 0 NaN NaN 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1];C = categorical(A,[1 0 NaN],{'yes','no','undecided'})h = histogram(C,'BarWidth',0.5)% 使用相对条形宽度 0.5 绘制投票的分类直方图。

hist（）

hist有直方图的意思，直方图也被称为频数直方图，它用来显示数据集的分布情况。

hist(x) 基于向量 x 中的元素创建直方图条形图。x 中的元素有序划分入 x 轴上介于 x 的最小值和最大值间的 10 个等间距 bin 中。hist 将 bin 显示为矩形，这样每个矩形的高度就表示 bin 中的元素数量。

[counts,centers] = hist(___) 返回一个附加行向量 centers，指示 x 轴上每个 bin 中心的位置。

   例如：生成 1,000 个随机数。计算 10 个等间距 bin 的每一个中有多少个数字。返回 bin 计数和 bin 中心。

x = randn(1000,1);  [counts,centers] = hist(x)

counts = 1×10

4 27 88 190 270 243 123 38 13 4

centers = 1×10

-2.8915 -2.2105 -1.5294 -0.8484 -0.1673 0.5137 1.1947 1.8758 2.5568 3.2379

   使用 bar 绘制直方图。

bar(centers,counts)

subplot

subplot(m,n,p) 将当前图窗划分为 m×n 网格，并在 p 指定的位置创建坐标区。

但用这个方法画出来的图周围会有很大的白边，如果要去除它需要对每一个子图设置准确位置：

subplot('position',[0.05 0.71 0.9 0.25])

图像保存

1、使用imwrite函数

imwrite(img,'result.jpg');

   这种方法保存图像大小和显示的大小是一样的。

   注意：用imwrite保存的图片只有图片本身，没有其他内容。

将plot/imagesc产生的图片使用imwrite()保存到本地

x = -10:0.1:10; % x赋值y = x.^2; % y赋值fig = figure; % 新建一个figure，并将图像句柄保存到figplot(x,y,'.') % 用"."的形式将x，y表现在上面生成的图像中legend({'y=x^2'},'Location','northwest') % 在图像的左上角生成图例frame = getframe(fig); % 获取frameimg = frame2im(frame); % 将frame变换成imwrite函数可以识别的格式imwrite(img,'a.png'); % 保存到工作目录下，名字为"a.png" 

getframe捕获坐标区或图窗作为影片帧

F = getframe 捕获显示在屏幕上的当前坐标区作为影片帧。

   F 是一个包含图像数据的 结构体  。getframe 按照屏幕上显示的大小捕获这些坐标区。它并不捕获坐标区轮廓外部的刻度标签或其他内容。

F = getframe(ax) 捕获 ax 标识的坐标区而非当前坐标区。

   F 是一个结构体，其中包含的 cdata 字段中包含捕获的图像数据。

   使用 imshow 显示捕获的图像数据。

plot(rand(5))F = getframe; figureimshow(F.cdata)imwrite(frame.cdata，path) %保存图像

F = getframe(fig) 捕获由 fig 标识的图窗。如果您需要捕获图窗窗口的整个内部区域（包括坐标区标题、标签和刻度线），则指定一个图窗。捕获的影片帧不包括图窗菜单和工具栏。

2、saveas命令

   saveas函数可以将指定figure中的图像或者simulink中的框图进行保存。saveas的格式为：

   saveas(gca, filename, fileformat)，其中的三个参数：

   （1）gca：图形句柄，如果图形窗口标题栏是“Figure 3”,则句柄就是3；也可以直接用gcf获取当前窗口句柄。

   （2）filename：单引号字符串，指定文件名

   （3）fileformat：单引号字符串，指定存储格式

saveas(gcf,'save.jpg'); %保存当前窗口的图像saveas(2,'save.jpg'); %保存Figure 2窗口的图像saveas(gcf,'C:\Users\jin\Desktop\sinx.jpg') % 其中C:\Users\jin\Desktop\是想要保存图形的路径。

saveas保存的结果，有白边。如果想将生成的图片用于后续的图像处理，建议使用imwrite函数，否则，用哪种保存函数都可以。

3、print

打印图窗或保存为特定文件格式

print('-dpng','-r1000','20210317-1902.png')

指定分辨率，将图窗另存为图像文件。【产生位图（质量好坏与分辨率有关），适用于伪彩图。MATLAB直接复制图窗得到矢量图，适用于曲线图】

保存图片并批量命名时，冒号：不能作为命名。

保存自定义的颜色图 color bar

save(filename,variables)

% 保存设置的颜色图ax = gca;MyColormap = colormap(ax);save('MPLNETmap','MyColormap')

其他

图中曲线按顺序画出：

pause(a)表示程序暂停a秒后继续执行

当程序中只有pause，并没有参数a，按任意键程序才继续执行。可用于hold on前后。

MATLAB气象绘图汇总

   https://mp.weixin.qq.com/s/6KxZmA-p1ORaKEmA8mno5g

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