8.1 matlab图形窗口与坐标轴（图形对象的句柄和属性、坐标轴的操作、图形窗口的操作）

1、图形对象的句柄
(1)句柄的概念
在MATLAB中，用句柄来标识对象，通过句柄来访问相应对象的属性：在MATLAB系统中建立—个对象，系统就会建立—个映射该对象的句柄，用于存诸相应对象的属性。

例1：绘制多个图形,并保存图形句柄。

t = 0:pi/10:2*pi;
h1 = plot3(t+pi,t-2*pi,sin(t),'r');   %h1是调用plot3函数绘制的曲线的句柄
hold on;[x,y] = meshgrid(t);
z = sin(x);
h2 = mesh(t-2*pi,t+pi,z);       %h2是调用mesh函数绘制的曲面的句柄[x3 y3 z3] = cylinder(t);
h3 = surf(x3,y3,z3);     %h3是调用surf函数绘制的圆锥的句柄
grid on;
xlabel('X轴')
ylabel('Y轴')
zlabel('Z轴')

(2）访问图形对象
是指获取或设置图形对象的属性，不同图形对象所具有的属性不同，但访间的方法是一样的，一般使用点运算符来访问对象属性。
一般形式为：
对象句柄.属性名

例2：对象句柄的使用

x = linspace(0,2*pi,100);
y = sin(x);subplot(2,1,1)
h0 = plot(x,y)     %hO是通过plot函数建立的曲线对象的句柄
h0.Color            %获取曲线对象的Color属性，得到一个RGB向量
h0.LineWidth = 2;   %设置曲线的宽度
title('线宽为‘2’的正弦曲线','color','r')subplot(2,1,2)
h1 = plot(x,y)     %hO是通过plot函数建立的曲线对象的句柄
h1.Color            %获取曲线对象的Color属性，得到一个RGB向量
h1.LineStyle = '-.'; %设置曲线的线型
title('线型为‘-.’的正弦曲线','color','r')%输出结果h0
h0 = Line - 属性:Color: [0 0.4470 0.7410]LineStyle: '-'LineWidth: 0.5000Marker: 'none'MarkerSize: 6MarkerFaceColor: 'none'XData: [1×100 double]YData: [1×100 double]ZData: [1×0 double]显示 所有属性ans =0    0.4470    0.7410%输出结果h1
h1 = Line - 属性:Color: [0 0.4470 0.7410]LineStyle: '-'LineWidth: 0.5000Marker: 'none'MarkerSize: 6MarkerFaceColor: 'none'XData: [1×100 double]YData: [1×100 double]ZData: [1×0 double]显示 所有属性ans =0    0.4470    0.7410

(3）获取特定图形对象句柄的函数
①gcf: 获取当前图形窗口的句柄。
②gca: 获取当前坐标轴的句柄。
③gco: 获取最近被选中的图形对象的句柄。
④findobj: 按照指定的属性来获取图形对象的句柄。

例3：获取特定图形对象句柄

x = linspace(0,2*pi,100);
y = sin(x);
h = plot(x,y)
h1 = gcf      %获取当前图形窗口的句柄存储于h1%输出结果
h1 = Figure (1) - 属性:Number: 1       %存储窗口序号Name: ''      %存储窗口标题Color: [0.9400 0.9400 0.9400]    %存储窗口的背景色Position: [680 558 560 420]     %存储窗口在屏幕中的位置Units: 'pixels'       %存诸窗口长度的度量单位

2、图形对象的属性
(1）图形对象的常用公共属性
①Children属性: 该对象的所有子对象的句柄组成的一个向量。
②Parent属性: 该对象的父对象的句柄。
③Type属性: 对象的类型，这是一个只读属性。
④Tag属性: 用于给对象定义一个标识符。

例2：分别在两个子图中绘制曲线和曲面，然后设置子图1的背景色为黄色，曲线线条颜色为红色，设置子图2的背景色为青色。

subplot(2,2,1)
fplot(@(t)t.*sin(t),@(t)t.*cos(t),[0,6*pi]);   %绘制曲线
title('曲线')
axis equalsubplot(2,2,2)
[x y z] = peaks(20);
title('曲面')
mesh(x,y,z);    %绘制曲面subplot(2,2,3)
h11 = fplot(@(t)t.*sin(t),@(t)t.*cos(t),[0,6*pi]);   %曲线的句柄
title('曲线')
axis equal
h110 = h11.Parent   %获取曲线的父对象
h110.Color = 'y'    %设置曲线的背景色为黄色
h11.Color = 'r'     %设置曲线线条为红色，也可在函数里面设置subplot(2,2,4)
[x y z] = peaks(20);
h22 = mesh(x,y,z);     %曲面的句柄
title('曲面')
h22.Parent.Color = 'cyan'    %设置背景色为青色

(2）图形对象的常用动态属性
①KeyPressFcn属性: 定义按下键盘按键事件的响应。
②CreateFcn属性: 定义创建图形对象时做出的响应。
③DeleteFcn属性: 定义取消图形对象时做出的响应。
④WindowButtonDownFcn或ButtonDownFcn属性: 定义单击鼠标左键事件的响应。
这些属性的值一般是函数句柄、存储命令的单元数组、描述命令的字符串当对应事件发生时，系统将自动调用句柄所代表的函数、或执行单元数组中的命令、或字符串描述的命令，实施相关操作。

3、图形窗口的操作
(1）建立图形窗口对象
使用figure函数，其调用格式为:
①句柄变量=figure(属性1,属性值1,属性2,属性值2,…)，其中，属性用于设置图形窗口的特征。
②句柄变量=figure //调用时不带参数，则按MATLAB默认的属性值建立图形窗口。
③figure(窗句柄) //设定该句柄对应的窗口为当前窗口。

(2）图形窗口常用属性
①MenuBar属性: 控制图形窗口是否具有菜单条，其取值为’none’或’figure’ 。
②Name属性: 指定图形窗口的标题。
③NumberTitle属性: 决定着在图形窗口的标题中是否以“Figure n: ”为标题前缀。
④Color属性: 设定图形窗口背景的颜色。
⑤Position属性: 定义了图形窗口对象在屏幕上的位置和大小，值是一个4元行向量[x, y, w, h]。其中x、y分别为窗口左下角的横纵坐标值，w h分别为窗口的宽度和高度。
⑥Units属性: 定义图形窗口使用的长度单位：‘pixels’（像素）、‘inches’（英寸）、‘centimeters’（厘米）、 ‘points’（磅）、 ‘normalized’（指定用相对单位将屏幕左下角对应为0 0，而右上角对应为1.0 1.0，后面定义的长度是相对这个区域的比例）

例3：建立一个图形窗口。该图形窗口没有菜单条，标题名称为“图形窗口示例”，起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为300像素点和150像素点，背景颜色为青色，且当用户从键盘按下任意一个键时，然后在窗中单击鼠标左键，在鼠标指针所在位置将显示“Hello,World!”。

hf = figure;
hf.MenuBar = 'none';   %该图形窗口没有菜单栏
hf.Name = '图形窗口示例';   %该图形窗口标题为‘图形窗口示例’
hf.Position = [1 1 300 150];    %起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为300像素点和150像素点
hf.Color = 'cyan';              %背景色为青色，也可为hf.Color = [0,1,1]
hf.NumberTitle = 'off';           %不显示标题前缀
hf.ButtonDownFcn = '"Hello,World!"';%输出结果
ans = "Hello,World!"

4、坐标轴的操作
坐标轴对象是图形对象的父对象，即当作图形对象的容器。在没有指明坐标轴时所有的图形对象，都是在当前坐标轴中输出。
(1）建立坐标轴对象
使用axes函数，其调用格式为:
①句柄变量=axes(属性1,属性值1,属性2,属性值2,…) ，其中，属性用于设置坐标轴的特征。
②句柄变量=axes //不带参数时，则按MATLAB默认的属性值，在当前图形窗口创建坐标轴。
③axes(坐标轴句柄) //如果axes函数的参数是坐标轴句柄，则设定该句柄代表的坐标轴为当前坐标轴，随后绘制的图形都显示在这个坐标轴中

(2)坐标轴对象的属性
①Position属性: 定义坐标轴在图形窗中的位置和大小。
②Units属性: 定义坐标轴使用的度量单位，默认值是’normalized’。
③Box属性: 决定坐标轴是否带有边框,可取值是’on’或’off’（默认值)。
④GridLineStyle属性: 用于定义网格线的类型，取值可以是∵(默认值)、‘一’、’-.’、’-一’或’none’。
⑤Title属性: 用于对坐标轴标题对象进行操作，取值是通过title函数建立的标题对象的句柄。
⑥XLabel、YLabel、ZLabel属性: 取值分别是通过xlabel、ylabel、zlabel函数建立的坐标轴标签对象的句柄。
⑦XLim、YLim、ZLim属性: 用于定义各坐标轴的下限和上限，取值是向量[Lmin, Lmax]，默认值为[0，1]。
⑧XScale、YScale、ZScale 属性: 用于定义各坐标轴的刻度类型，可取值是’linear’(默认值)、‘log’。
⑨View属性: 用于定义视点，取值是向量[az, el]，az定义视点的方位角,el定义视点的仰角。坐标轴默认视点的方位角为0度，仰角为90度。
⑩ColorOrder属性: 用于设置多条曲线的颜色顺序，是一个nx 3矩阵，矩阵的每一行用RGB三元组表示一种颜色，默认n为7。

例4：坐标轴对象的属性

h1 = axes('Position',[0.1 0.1 0.7 0.7]);    %在当前图形窗口建立一个坐标轴，大小为窗口的70%，
contour(peaks(20))           %调用contour 函数绘制等高线图
h1.Title = title('等高线');   %设置坐标轴的标题
h1.XLabel = xlabel('东西向');  %设置x轴标签
h1.YLabel = ylabel('南北向');   %设置y轴标签h2 = axes('Position',[0.65 0.7 0.28 0.28]);   %在图形窗口的右上边建立一个坐标轴
surf(peaks(20))      %调用surt函数绘制尖峰函数图
h2.View = [-30 45];  %设置当前坐标轴的视点位置

例5：定义ColorOrder属性，绘制6条曲线。

x = [0 0];
y = [0 1];
ha = axes;       %建立坐标轴对象，存储于ha句柄中
ha.ColorOrder = [0 0 0;1 0 0; 0 1 0;0 0 1];   %设置四种ColorOrder属性，黑色、红色、绿色和蓝色
hold on;
plot(x,y,x+0.5,y,x+1,y,x+1.5,y,x+2,y,x+2.5,y)    %绘制6条曲线，曲线依次采用这4种颜色
ha.XLim = [-0.2,2.7];     %设置X轴的上下限
ha.YLim = [-0.2,1.2];     %设置Y轴的上下限

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