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  • 此时,就需要用到填充图,在MATLAB中,可以用area函数实现。1 area函数的基本用法area(Y) area(X,Y) area(...,basevalue) area(...,Name,Value) area(ax,...) ar = area(...)区域图将 Y 中的元素显示为一个...

    ed09b737b0def4c6ec9f58341e2b6ed0.png

    在科研中,不管是实验数据还是做模拟预测,往往都需要给出数据的置信区间误差限等值,在画图时需给出误差带。此时,就需要用到填充图,在MATLAB中,可以用area函数实现。

    1 area函数的基本用法

    area(Y)
    area(X,Y)
    area(...,basevalue)
    area(...,Name,Value)
    area(ax,...)
    ar = area(...)
    区域图将 Y 中的元素显示为一个或多个曲线并填充每个曲线下方的区域。如果 Y 为矩阵,则曲线堆叠在一起,显示每行元素占每个 x 区间的曲线总高度的相对量。
    area(Y) 绘制向量 Y 或将矩阵 Y 中每一列作为单独曲线绘制并堆叠显示。x 轴自动缩放到 1:size(Y,1)。Y 中的值可以是数值或持续时间值。
    area(X,Y) 绘制 Y 对 X 的图,并填充 0 和 Y 之间的区域。X 的值可以是数值、日期时间、持续时间或分类值。
    如果 Y 是向量,则将 X 指定为由递增值组成的向量,其长度等于 Y。如果 X 的值不增加,则 area 将在绘制之前对值进行排序。
    如果 Y 是矩阵,则将 X 指定为由递增值组成的向量,其长度等于 Y 的行数。area 将 Y 的列绘制为填充区域。对于每个 X,最终结果是 Y 行的相应值的和。您还可以将 X 指定为大小等于 Y 的矩阵。为了避免 X 为矩阵时出现意外输出,请将 X 的列指定为重复列。
    area(...,basevalue) 指定区域填充的基值。默认 basevalue 为 0。将基值指定为数值。
    area(...,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数修改区域图。
    area(ax,...) 将图形绘制到 ax 坐标区中,而不是当前坐标区 (gca) 中。
    ar = area(...) 返回一个或多个 Area 对象。area 函数将为向量输入参数创建一个 Area 对象。它会为矩阵输入参数的每一列创建一个对象。
    创建 m×n 矩阵的区域图会创建 n 个区域序列对象(即每列一个),而 1×n 向量创建一个区域序列对象。[1]

    1.1 示例1

    clc
    clear all
    close all
    x = [0:0.01:pi];
    y(:,1) = sin(x);
    y(:,2) = abs(cos(x));
    subplot(1,2,1)
    area(y)
    xlim([0,314])
    subplot(1,2,2)
    area(y,-4)
    xlim([0,314])

    44156c4aa323e596c63633aa248af901.png

    这里我们考虑的是 sin(x) 和 |cos(x)| 两个函数。

    area函数的默认基准面是x轴,如上左图所示。要想指定特殊基准面,直接在命宁area(y, basevalue)中,指定basevalue的值即可。这里指定值为-4,如上右图所示。

    第一个颜色是sin(x)函数与x轴围成的,第二个颜色是在sin(x)函数基本上,叠加|cos(x)|函数围成的,此时最上面的线相当于sin(x) + |cos(x)|。

    又一示例如下。

    clc
    clear all
    close all
    x = [0:0.01:pi];
    y(:,1) = sin(x);
    y(:,2) = (cos(x));
    area(y)
    xlim([0,314])

    81f2ed384ac18c4414b1f4ea48ab7d66.png

    可以看出,第二个颜色是两个函数之间的填充。

    1.2 示例2

    area函数x轴是默认的,但是我们也可以指定其他值,可以是数值、日期时间、持续时间或分类值等等。

    上图x值已经了,例如日期。

    clc
    clear all
    close all
    t = datetime(2021,1,15) + calweeks(0:20);
    x = [0:pi/20:pi];
    y(:,1) = sin(x);
    y(:,2) = abs(cos(x));
    subplot(1,2,1)
    area(t,y)
    subplot(1,2,2)
    area(t,y,-4)

    1588a55f67fd678b66023c62fbc56bab.png

    此时,横轴坐标就是日期了。关于时间用法可以参考帮助文档。[2]

    1.3 示例3

    area函数默认线型是实线,可以采用 'LineStyle' 命宁直接进行更改。

    clc
    clear all
    close all
    x = [0:0.01:pi];
    y(:,1) = sin(x);
    y(:,2) = abs(cos(x));
    subplot(1,2,1)
    area(x,y,-0.5)
    xlim([0,pi])
    subplot(1,2,2)
    area(x,y,-0.5,'linestyle','--')
    xlim([0,pi])

    ca8f2f19d4d7347934fe7c67bf65cd59.png

    这里第一个图是默认,第二个图更改为虚线。

    1.4 示例四

    进一步地,可以更改填充颜色,采用句柄命宁。

    如下所示。

    clc
    clear all
    close all
    x = [0:0.01:pi];
    y(:,1) = sin(x);
    y(:,2) = abs(cos(x));
    subplot(1,2,1)
    h = area(x,y,-0.5,'linestyle','none');
    h(1).FaceColor = [0.3 0.8 0.8];
    h(2).FaceColor = [0.6 0.2 0.6];
    xlim([0,pi])
    subplot(1,2,2)
    h = area(x,y,-0.5,'linestyle','none');
    h(1).FaceColor = [1 1 1];
    h(2).FaceColor = [0.6 0.2 0.6];
    xlim([0,pi])

    da2b43c219e05dbc4bafa339d515a9ec.png

    左边我们更改了填充区的颜色。但是科研中,有时候,我们只需要两条线之间填充,第一条线与基底无填充,则使第一填充颜色为白色([1, 1, 1])即可。

    2 应用示例

    填充图应用非常广泛。

    这里给出一篇JFM(流体力学顶刊)的文章截图[3]

    194182ea1e57c5ba6fb411776c3eaf9e.png

    也是用MATLAB画的。

    持续更新,更多文章请见目录

    MATLAB画图技巧与实例:目录

    Alien:MATLAB画图技巧与实例:目录zhuanlan.zhihu.com
    2cc0b9942b6ff87163539b47fc06a741.png

    MATLAB画图技巧与实例(一):常用函数

    Alien:MATLAB画图技巧与实例(一):常用函数zhuanlan.zhihu.com
    aff42d403bb7148e88a83d78217e49d9.png

    参考

    1. ^https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/area.html
    2. ^https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_prog/plot-dates-and-durations.html
    3. ^https://arxiv.org/abs/2007.06228
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  • matlab 画图

    2019-09-08 14:47:20
    本文讲如何使用 matlab 画图。 本文包括:折线图的 x轴和y轴、标题、图例 柱状图填充图案

    本文讲如何使用 matlab 画图。
    本文包括:折线图的 x轴和y轴、标题、图例
    柱状图填充图案

    折线图

    接下来讲的matlab如何设置图形的图例和x轴的距离

    折线图的图例需要知道的是 Legend ,使用他可以进行设置

        legend(...,'Location',LOC) adds a legend in the specified
        location, LOC, with respect to the axes.  LOC may be either a
        1x4 position vector or one of the following strings:
            'North'              inside plot box near top
            'South'              inside bottom
            'East'               inside right
            'West'               inside left
            'NorthEast'          inside top right (default for 2-D plots)
            'NorthWest'          inside top left
            'SouthEast'          inside bottom right
            'SouthWest'          inside bottom left
            'NorthOutside'       outside plot box near top
            'SouthOutside'       outside bottom
            'EastOutside'        outside right
            'WestOutside'        outside left
            'NorthEastOutside'   outside top right (default for 3-D plots)
            'NorthWestOutside'   outside top left
            'SouthEastOutside'   outside bottom right
            'SouthWestOutside'   outside bottom left
            'Best'               least conflict with data in plot
            'BestOutside'        least unused space outside plot
    

    如何设置x轴大小?

    可以通过set(gca,'xtick',1:1:100);代码设置从1开始,结束100,解释一下

    set(gca,'xtick',开始:两个点之间:结束);

    直方图

    如何画柱状图,如何在柱状图使用不同的图案填充?

    matlab 柱状图填充图案可以使用 applyhatch 画图,下面将告诉大家如何做

    第一步是复制文件applyhatch.m到自己电脑。关于applyhatch.m到哪里下,请自己百度,如果寻找不到,可以联系我lindexi_gd@163.com

    才不告诉在这里

    第二步是把文件拷贝到工作台,工作台是什么,就是软件打开的文件夹路径,这个路径如下图

    可以自己修改,只要把上面的文件放在这个文件夹就可以了。

    使用方式是applyhatch(gcf,'\.x.');

    其中第二个参数就是使用不同的图案,可以使用添加'/', '\', '|', '-', '+', 'x', '.'几个字符

    例子:

        close all
    clear all
    clc
    % The computer journal paper 
    % Jigang Wu etc.
    % copyright: lonchen@mail.ustc.edu.cn
    
    
    % data = [31,32,35;72,73,75;113,114,117;144,146,147;171,173,174;213,215,220];
    data =[16,17,18;33,34,37;51,54,55;71,74,74;86,91,91;105,113,113];
    bar(data,1);
    axis([0 7 0.0 150]);
    legend('DPA','TSRP','GRP',0);
    grid on;
    set(gca,'XTickLabel',{'100','200','300','400','500','600'});
    
    xlabel('The number of internal nodes');
    ylabel('The number of replica that created');
    set(gcf,'Color','w'); % 设置背景颜色为白色,否则坐标轴出现区域的颜色为灰色
    applyhatch(gcf,'\.x.');
    
    
    

    对于不同组合的直方图,使用 data=[数据1.1,数据1.2,数据1.3;数据2.1,数据2.2……]

    然后画出来,使用bar(data,1); 第二个参数是宽度,自己尝试修改第二个值跑一下。

    可以使用图例,matlab的图例使用的legend('DPA','TSRP','GRP',0); 有多少个数据就添加对应图例。

    试试下面代码:

        y=[559006 ,2269384,783762;508559 ,2140905,696001;506491,2007763,735464]
    bar(y,0.6)
    
    legend('n','N','l') 
    grid on;
    set(gca,'XTickLabel',{'第一次','第二次','第三次'}) 
    
    xlabel('匹配次数')
    
    ylabel('结果数')
    
    set (gcf,'Position',[500,500,500,500], 'color','w') 
    
    applyhatch(gcf,'\.x./');
    
    
    set(gcf,'Color','w'); 
    

    如果过程遇到问题,可以联系我 lindexi_gd@163.com。

    感谢陈龙师兄的帮助。

    Matlab绘图高级部分

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  • 本文主要讲述使用Java程序调用Matlab画图的步骤。1、编写Matlab绘图程序function drawzhexiantu(x,y) %绘图 plot(x_real, y_real, '--*b'); %线性,颜色,标记 %设置标题 title([ceshileixing,ceshifangshi,...

    本文主要讲述使用Java程序调用Matlab画图的步骤。

    1、编写Matlab绘图程序

    function drawzhexiantu(x,y)
    	%绘图 
    plot(x_real, y_real, '--*b'); %线性,颜色,标记
    %设置标题
        title([ceshileixing,ceshifangshi,ganraoleixing,'测试结果']);
    legend('真实值','测试值'); %右上角标注(图例)    
    xlabel('东方向')  %x轴坐标描述
        ylabel('北方向') %y轴坐标描述
    grid on;  %网格线

    把程序保存为drawzhexiantu.m

    2、在matlab控制台输入deploytool,在出现的如下界面选择Linrary Compiler

    dcf076cd576b00b7d1bb5f237576dee1.png

    3、选择Linrary Compiler后出现如下界面:

    b6a890638b49e74239b14a8feec01ba1.png

    (1)在上图中的TYPE栏中选择Java Package,在EXPORTED FUNCTIONS栏中点击右侧的加号,选择刚刚写好的.m文件选择,这里选择刚刚编好的drawzhexiantu.m文件。

    (2)选择好之后会看到Library Name栏会自动填充对应的jar名称。

    (3)双击Class Name栏,修改类的名称为Draw。

    (4)最后,点击右上方的Package即可生成对应的jar。

    上述步骤如图:

    f68f1f4cd6a0b35eaa7cba27ffc2f7ea.png

    打包成功后界面如下图,同时在对应的目录下生成了drawzhexiantu目录,在文件夹中有对应的drawzhexiantu.jar

    14b40153056407c0159dec793ce8a106.png

    4、创建java程序调用打包的jar:

    创建Java Project,导入drawzhexiantu.jar和matlab安装目录下的javabuilder.jar,在对应的程序如下:

    public class PlotTest {
    
        public static void main(String[] args) {
        	
        	System.out.println( System.getProperty("java.library.path"));
        	
            // TODO Auto-generated method stub
            MWNumericArray x = null; // 存放x值的数组
            MWNumericArray y = null; // 存放y值的数组
            Draw draw = null;        
            int n = 20; // 作图点数
    
            try {
                // 分配x、y的值
                int[] dims = { 1, n };
                x = MWNumericArray.newInstance(dims, MWClassID.DOUBLE,
                        MWComplexity.REAL);
                y = MWNumericArray.newInstance(dims, MWClassID.DOUBLE,
                        MWComplexity.REAL);
    
                // 定义 y = x^2
                for (int i = 1; i <= n; i++) {
                    x.set(i, i);
                    y.set(i, i * i);
                }
    
                // 初始化plotter的对象
                thePlot = new Plotter();
                draw = new Draw();
    
                // 作图
                draw.drawzhexiantu(x, y, x, y, "", "", "");
                draw.waitForFigures();
            }
    
            catch (Exception e) {
                System.out.println("Exception: " + e.toString());
            }
    
            finally {
                // 释放本地资源
                MWArray.disposeArray(x);
                MWArray.disposeArray(y);
                if (thePlot != null)
                    thePlot.dispose();
            }
        }
    }

    5、运行效果

    85fbd1142b007395d30afa505b4a969f.png

    注:本图与前面写的matlab程序相比多加了一条曲线

    有问题欢迎留言。

    参考资源:

    1、https://www.cnblogs.com/lanqie/p/7427787.html
    2、https://www.cnblogs.com/welhzh/p/5782912.html

    eaf23834914a39c5513d365df7cfd4bb.png

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  • MATLAB画图技巧与实例(一)中,我们采用plot和plot3函数画散点图。此函数可以控制点的大小、颜色、形状等。在一般时候已经足够使用,但是在某些特殊情况下,例如在同一数据中,让点的大小和颜色有序变化,此时就...

    2b4114ee4d883a4bd7a343e0d3efd5be.png

    在MATLAB画图技巧与实例(一)中,我们采用plot和plot3函数画散点图。此函数可以控制点的大小、颜色、形状等。

    在一般时候已经足够使用,但是在某些特殊情况下,例如在同一数据中,让点的大小和颜色有序变化,此时就需要使用scatter和scatter3函数。

    1 scatter函数基本用法

    scatter(x,y)
    scatter(x,y,sz)
    scatter(x,y,sz,c)
    scatter(___,'filled')
    scatter(___,mkr)
    scatter(___,Name,Value)
    scatter(ax,___)
    scatter(x,y) 在向量 x 和 y 指定的位置创建一个包含圆形的散点图。该类型的图形也称为气泡图。
    scatter(x,y,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。
    scatter(x,y,sz,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。
    scatter(___,mkr) 指定标记类型。
    scatter(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数修改散点图。例如,'LineWidth',2 将标记轮廓宽度设置为 2 磅。
    scatter(ax,___) 将在 ax 指定的坐标区中,而不是在当前坐标区中绘制图形。选项 ax 可以位于前面的语法中的任何输入参数组合之前。
    s = scatter(___) 返回 Scatter 对象。在创建散点图后,以后可使用 s 对其进行修改。[1]

    1.1 示例1

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2))

    这里随机生成一组0到1之间的数据,并用第一列作为横坐标,第二列作为纵坐标,scatter(x,y) 图形如下

    3153636ee1ee3be4a8660a97f9c259ac.png

    这里的颜色,符号均为默认类型。注意,这个图本质和plot函数没有任何区别。

    1.2 示例2

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,3))
    box on

    如果我们将第三列数据作为符号的大小,那么scatter(x,y,sz)的图形如下

    12df141eb5046c22de69255dda246eb1.png

    如果我们将大小与y轴关联

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,2))
    box on

    e90d6b860623cbf29182afaaf67e13fa.png

    看小气泡上升~~这种便是气泡图的来源。

    在某些时候使用非常方便,例如表征不同颗粒的大小。

    1.3 示例3

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,3),data(:,3))
    box on

    进一步地,如果我们想将不同大小的汽泡也指定不同颜色,那么scatter(x,y,sz,c)图形如下

    f7f6a25ccd363b5ef226f4ebef9fc6ad.png
    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,2),data(:,2))
    box on

    f697f88b85c67b5e4915406b85f46e0f.png

    如果此时我们只想表现点的颜色,不想表现大小,那么令sz为空即可,例如

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    scatter(data(:,1),data(:,2),[],data(:,3))
    box on

    图像如下,此时圈的大小都一样

    7674e854f78ca577c1107a51e74fa043.png

    1.4 示例4

    如果我们想将圈的内部也填充上,那么采用scatter(___,'filled')即可,例如

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    subplot(1,2,1)
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,3),data(:,3),'filled')
    box on
    subplot(1,2,2)
    scatter(data(:,1),data(:,2),[],data(:,3),'filled')
    box on

    ae52069ecbb63417c96c9d5f02a4cc7e.png

    1.5 示例5

    因为matlab画图默认为圆圈,也可以更换其他符号类型,符号类型已在(一)中详细讲过,采用scatter(___,mkr) 即可,例如

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    subplot(1,2,1)
    scatter(data(:,1),data(:,2),50*data(:,3),data(:,3),'filled','^')
    box on
    subplot(1,2,2)
    scatter(data(:,1),data(:,2),[],data(:,3),'filled','s')
    box on

    这里我们分别指定符号为上三角和正方形,且填充颜色

    441b8056a195f51e8da4f09df2fb2b61.png

    其他的用法都相对较为简单,这里就不一一举例。

    2 scatter3函数基本用法

    scatter3函数和scatter函数用法一模一样,只是多加了一个维度而已,参考scatter函数即可。

    2.1 用法

    scatter3(X,Y,Z)
    scatter3(X,Y,Z,S)
    scatter3(X,Y,Z,S,C)
    scatter3(___,'filled')
    scatter3(___,markertype)
    scatter3(___,Name,Value)
    scatter3(ax,___)
    h = scatter3(___)
    scatter3(X,Y,Z) 在向量 X、Y 和 Z 指定的位置显示圆圈。
    scatter3(X,Y,Z,S) 使用 S 指定的大小绘制每个圆圈。要绘制大小相等的圆圈,请将 S 指定为标量。要绘制具有特定大小的每个圆,请将 S 指定为向量。
    scatter3(X,Y,Z,S,C) 使用 C 指定的颜色绘制每个圆圈。如果 C 是 RGB 三元组,或者是包含颜色名称的字符向量或字符串,则使用指定的颜色绘制所有圆圈。如果 C 是一个三列矩阵,其中 C 中的行数等于 X、Y 和 Z 的长度,则 C 的每行指定相应圆圈的 RGB 颜色值。如果 C 是长度与 X、Y 和 Z 的长度相同的向量,则 C 中的值线性映射到当前颜色图中的颜色。
    scatter3(___,'filled') 使用前面的语法中的任何输入参数组合填充这些圆。
    scatter3(___,markertype) 指定标记类型。
    scatter3(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数修改散点图。
    scatter3(ax,___) 将图形绘制到 ax 指定的坐标区中,而不是当前坐标区 (gca) 中。选项 ax 可以位于前面的语法中的任何输入参数组合之前。
    h = scatter3(___) 返回 Scatter 对象。在创建散点图后,可使用 h 修改其属性。[2]

    2.2 示例

    clc
    clear all
    close all
    data = rand(200,3);
    subplot(2,2,1)
    scatter3(data(:,1),data(:,2),data(:,3))
    subplot(2,2,2)
    scatter3(data(:,1),data(:,2),data(:,3),50*data(:,3))
    subplot(2,2,3)
    scatter3(data(:,1),data(:,2),data(:,3),50*data(:,3),data(:,3),'filled')
    subplot(2,2,4)
    scatter3(data(:,1),data(:,2),data(:,3),[],data(:,3),'filled','s')

    1404752b72735c9a67a95dc655e0c7fa.png
    可点击查看原图

    3 应用举例

    在做颗粒沉积问题时,常常关注颗粒沉积的位置与速度。如果在一张图上同时表现颗粒沉积的位置与速度,给人直观的视觉效果,那当然很棒。此时,scatter系列函数就可以派上用场。

    代码

    clearvars -except wallyuan wallyuan1
    a = table2array(wallyuan1);
    % 注意,这里需要原始数据,但是我未提供,代码作为示例
    [m, n] = size(a);
    j = 0;
    for i = 1:m
        if (a(i, 10) == 1)
            j = j + 1;
            data(j,:) = a(i, :);
        end
    end
    hold on
    c = data(:,6);
    c = c';
    axis equal
    xlim([0,1])
    ylim([0,0.5])
    zlim([0,0.2])
    [x, y, z] = cylinder(0.15, 200) %画圆柱,我在(一)里面写过
    surface(y+0.3, x+0.25, z)
    shading flat
    alpha(0.06)
    hold on
    scatter3(data(:,7), data(:,8),data(:,9),15, data(:,6),'filled')
    axis off

    1a2e99c67919ed05139b45f5b3510462.png

    图上即为颗粒在管子上的沉积,既表现颗粒沉积的位置,而颜色展示了颗粒沉积时候的速度,整体比较直观。

    持续更新

    MATLAB画图技巧与实例(一):常用函数

    Alien:MATLAB画图技巧与实例(一):常用函数zhuanlan.zhihu.com
    ea1ee63004a359ee2234dd00d96ce61b.png

    参考

    1. ^MathWorks帮助中心scatter函数 https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/scatter.html
    2. ^MathWorks帮助中心scatter3函数 https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/scatter3.html
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