Matlab绘图高级部分

图形是呈现数据的一种直观方式，在用Matlab进行数据处理和计算后，我们一般都会以图形的形式将结果呈现出来。尤其在论文的撰写中，优雅的图形无疑会为文章加分。本篇文章非完全原创，我的工作就是把见到的Matlab绘图代码收集起来重新跑一遍，修改局部错误，然后将所有的图贴上来供大家参考。大家可以先看图，有看中的可以直接把代码Copy过去改成自己想要的。

%% =========柱状图的进阶==========
figure;
y=[300 311;390 425; 312 321; 250 185; 550 535; 420 432; 410 520;];
subplot(1,3,1);
b=bar(y);
grid on;
set(gca,'XTickLabel',{'0','1','2','3','4','5','6'})
legend('算法1','算法2');
xlabel('x axis');
ylabel('y axis');
%使仅有的一组柱状图呈现不同颜色，默认的位相同颜色
data = [1.0, 1.0, 0.565, 0.508, 0.481, 0.745];
subplot(1,3,2);
b = bar(data);
ch = get(b,'children');
set(ch,'FaceVertexCData',[4;2;3;1;5;6]);%使用Indexed形式指定每组bar的颜色
set(gca,'XTickLabel',{'C0','C1','C2','C3','C4','C5'})
axis([0 7 0.0 1.0]);
ylabel('micro F-measure');
%使每个bar颜色不同,默认的是每个元素在不同组的颜色相同
data = [3, 7, 5, 2;4, 3, 2, 9;6, 6, 1, 4];
subplot(1,3,3);
b = bar(data);
ch = get(b,'children');
set(ch{1},'FaceVertexCData',[1;2;3]);%设置第一个元素在不同组的颜色
set(ch{2},'FaceVertexCData',[1;2;3]);%设置第二个元素在不同组的颜色
set(ch{3},'FaceVertexCData',[1;2;3]);
set(ch{4},'FaceVertexCData',[1;2;3]);

%% 绘制统计直方图
%hist(y)：如果y是向量，则把其中元素放入10个条目中，且返回每条中的元素的个数；如果y为矩阵，则分别对每列进行处理，显示多组条形。
%[n,xout]=hist(y,x)：非递减向量x的指定bin的中心。向量xout包含频率计数与条目的位置。
x=-10:.1:10;
y1=randn(2008,1);
y2=randn(2008,3);
figure;
colormap(winter);
subplot(2,2,1);
hist(y1);%把其中元素放入10个条目中
title('y1为向量，default,n=10');
subplot(2,2,2);
hist(y2);%分别对每列进行处理，显示多组条形
title('y2为矩阵');
subplot(2,2,3);
hist(y1,x);%用户也可以使用[n,xout]=hist(y1,x);bar(xout,n)绘制条形直方图
title('向量x指定条目');
subplot(2,2,4);
hist(y2,1000);%第二个参数为标量时指定bin的数目
title('nbins=1000');

]

%% =======散点图scatter , scatter3 , plotmatrix======
%scatter3(X,Y,Z,S,C):在由向量X、Y和Z指定的位置显示大小和颜色分别由S和C决定的离散点
figure;
[x,y,z] = sphere(16);
X = [x(:)*.5 x(:)*.75 x(:)];
Y = [y(:)*.5 y(:)*.75 y(:)];
Z = [z(:)*.5 z(:)*.75 z(:)];
S = repmat([10 2 5]*10,numel(x),1);
C = repmat([1 2 3],numel(x),1);
subplot(1,2,1);
scatter(X(:),Y(:),S(:),C(:));
title('scatter');
subplot(1,2,2);
scatter3(X(:),Y(:),Z(:),S(:),C(:),'filled'), view(-60,60);
title('scatter3');
%plotmatrix(X,Y)绘出X(p*M)与Y(p*N)的列组成的散度图(N,M)
figure;
X=randn(100,2);Y=randn(100,2);
subplot(1,3,1),plotmatrix(X);%等价于plotmatrix(X,X),除了对角上的图为X每一列的直方图hist(X(:,col))
title('plotmatrix(X)');
subplot(1,3,2),plotmatrix(X,X);
title('plotmatrix(X,X)');
subplot(1,3,3),plotmatrix(X,Y);
title('plotmatrix(X,Y)');

%% =========绘制饼状图=========
%饼图指令pie和pie3用来表示各元素占总和的百分数。该指令第二个参数为与第一参数等长的 0-1
%向量，1使对应扇块突出。第三个参数指定个扇区的label
figure;
colormap(summer);% 控制图的用色
x=[16 17 21 25 21];
subplot(1,2,1);
pie(x,[0 0 0 0 1],{'0-10岁儿童','10-20岁儿童','20-35岁青年','35-55岁中年','55岁以上老年'});
subplot(1,2,2);
pie3(x,[0 0 0 0 1],{'0-10岁儿童','10-20岁儿童','20-35岁青年','35-55岁中年','55岁以上老年'});

表示)
figure]

%% =======绘制离散数据杆状图===========
%stem和stem3函数用于绘制二维或三维的离散数据杆状图
%stem(Y)可以理解成绘制离散点的plot(y)函数
%stem(X,Y)可以理解成绘制离散点的plot(x,y)函数
%stem(...,'filled')改变数据点显示的空、实状态。
%stem(...,'LINESPEC')Linespec代表直线属性设置参量。
x=1:.1:10;
y=exp(x.*sin(x));
figure;
subplot(1,3,1);
plot(x,y,'.-r');
title('plot(x,y)');
subplot(1,3,2);
stem(x,y,'b');
subplot(1,3,3);
stem(x,y,':g','fill');
%绘制三维离散杆状图
th=(0:127)/128*2*pi;% 角度采样点
x=cos(th);
y=sin(th);
f=abs(fft(ones(10,1),128)); %对离散方波进行 FFT 变换，并取幅值
stem3(x,y,f','cd','fill');%绘制图形
view([-65 30]);
xlabel('Real'); %图形标注
ylabel('Imaginary');
zlabel('Amplitude');
title('FFT example');

%% ==========轮廓线图的绘制==========
%clabel-利用轮廓矩阵生成标签并在当前图形中显示
%contour-利用矩阵所给的值生成二维轮廓线
%contour3-利用矩阵所给的值生成三维轮廓线
%contourf-显示二维轮廓图并用色彩填充个轮廓线的间隙
%contourc-计算被其他轮廓函数占用的轮廓矩阵的低层函数
[x,y,z]=peaks;
n=15;% 等高线分级数
figure;
subplot(1,3,1);
h=contour(x,y,z,n);%绘制20条等高线
clabel(h);%当前图形中显示标签,标签前有'+'号且标签会根据轮廓线旋转，每条轮廓线仅有一个标签
title('simple contour,n=20');
subplot(1,3,2);
z=peaks;
[c,h]=contour(z,n);%绘制15条等高线
clabel(c,h);%标签前无'+'号,每天轮廓线可能有多个标签
title('调用clabel函数标注轮廓图')
subplot(1,3,3);
z=peaks;
[c,h]=contourf(z,n);
clabel(c,h,'FontSize',15,'Color','r','Rotation',0);%自定义标签
colorbar;
title('使用自定义标注并彩色填充轮廓线的间隙');

%% =========三角网线和三角曲面图========
figure;
X=6*pi*(rand(20,10)-0.5);Y=6*pi*(rand(20,10)-0.5);
R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;
tri=delaunay(X,Y); % 进行三角剖分
subplot(1,2,1),trimesh(tri,X,Y,Z);
title('三角网线');
subplot(1,2,2),trisurf(tri,X,Y,Z);
title('三角曲面图');
colormap(copper);brighten(0.5) % 增强亮度

%% ==========在特殊坐标系中绘制特殊图形。=======
%利用polar函数在极坐标系中绘制图形
figure;
theta=0:.1:pi;
rho1=sin(theta);
rho2=cos(theta);
subplot(1,3,1);
polar(theta,rho1,'.-r');
hold on;
polar(theta,rho2,'--g');
title('极坐标系中绘图');
%另外一种和极坐标有关系的坐标系就是柱坐标系了
theta=0:pi/100:3*pi;
rho=sin(theta)+cos(theta);
[t,r]=meshgrid(theta,rho);
z=r.*t;
subplot(1,3,2);
[x,y,z]=pol2cart(t,r,z);%极坐标系向柱坐标系转化
mesh(x,y,z);%柱坐标系中进行绘图
title('柱坐标系中绘图');
view([-65 30]);
%将球坐标系转换为柱面坐标系
subplot(1,3,3);
delta=pi/100;
theta=0:delta:pi; % theta is zenith angle
phi=0:delta:pi; % phi is azimuth angle
[t p]=meshgrid(theta,phi);
r=ones(size(t));
[x,y,z]=sph2cart(t,p,r);%球坐标向柱坐标转化
mesh(x,y,z);%球坐标系中进行绘图
title('球坐标系中绘图');

%% ======切片图和切片等位线图=======
%利用 slice 和 contourslice 表现 MATLAB 提供的无限大水体中水下射流速度数据 flow 。 flow 是一组定义在三维空间上的函数数据。
%在本例中，从图中的色标尺可知，深红色表示“正速度”（向图的左方），深蓝表示“负速度”（向图的右方）。
% 以下指令用切面上的色彩表现射流速度
[X,Y,Z,V]=flow; % 取 4 个 的射流数据矩阵， V 是射流速度。
x1=min(min(min(X)));x2=max(max(max(X))); % 取 x 坐标上下限
y1=min(min(min(Y)));y2=max(max(max(Y))); % 取 y 坐标上下限
z1=min(min(min(Z)));z2=max(max(max(Z))); % 取 z 坐标上下限
sx=linspace(x1+1.2,x2,5); % 确定 5 个垂直 x 轴的切面坐标
sy=0; % 在 y=0 处，取垂直 y 轴的切面
sz=0; % 在 z=0 处，取垂直 z 轴的切面
figure;
slice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz); % 画切片图
view([-12,30]);shading interp;colormap jet;axis off;colorbar;
% 以下指令用等位线表现射流速度
v1=min(min(min(V)));v2=max(max(max(V))); % 射流速度上下限
cv=linspace(v1,v2,15); % 在射流上下限之间取 15 条等位线
figure;
contourslice(X,Y,Z,V,sx,sy,sz,cv);view([-12,30]);
colormap jet;colorbar;box on;

下面两段程序均不便上图，自己拿到Matlab里面运行一下看效果吧。

 %% =======影片动画 =======
%三维图形的影片动画
figure;
shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);
R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R;
h=surf(X,Y,Z);colormap(cool);axis off
n=12;mmm=moviein(n); %预设画面矩阵。新版完全可以取消此指令 。
for i=1:n
rotate(h,[0 0 1],25); %是图形绕 z 轴旋转 25 度 / 每次
mmm(:,i)=getframe; %捕获画面。新版改为 mmm(i)=getframe 。
end
movie(mmm,5,10) %以每秒10帧速度，重复播放5次