MATLAB画图详细教程

本文将详细介绍如何用matlab绘图并美化。

关于figure()

创建图窗窗口：figure()

figure()的属性：

'Name'：在标题栏显示的名称，接字符串，如'Test'

'Position'：在电脑屏幕上的位置和大小，后接向量[left,bottom,width,height]也就是说指定了图窗的左下角位置，再向右+width、向上+height延伸。

'unit'：单位，可以选择'normalized'，使得位置参数为屏幕的归一化位置，屏幕归一化坐标(x,y)，(0,0)表示左下角，(1,1)表示右上角。

我的桌面

'color'：图窗背景颜色，'red'、'green'、'blue'、'cyan'、'magenta'、'yellow'、'black'、'white' 和 'none'，其中none表示透明。或者RGB三通道表示法[R,G,B]，其中三分量都要归一化到1，即R/255,G/255,B/255。

https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/figure.html

例如：

fullfig=figure('Name','Hello','unit','normalized','Position',[0.1, 0.1, 0.3, 0.7],'color',[100/255,100/255,100/255]);

将会产生左下角位置在[0.1,0.1]、长0.3宽0.7的图窗，其名字为'Hello'，其背景颜色为[100/255,100/255,100/255]也就是灰色。

关于plot()

plot(x,y)画图

'LineWidth'，线条宽度，最小是1

'color'，线条颜色，同上

'LineSpec'，这里直接表示线的形状，不用写'LineSpec'

https://www.mathworks.com/help/matlab/ref/linespec.html

'MarkerSize'、'MarkerEdgeColor'、 'MarkerFaceColor'：如果线形使用Marker，可以调节大小、边界颜色、内部颜色

例如，

>> x=0:1/pi:2*pi;

>> y=sin(x);

>> plot(x,y,'--bo','LineWidth',2,'color','blue','MarkerSize',10,'MarkerEdgeColor','black','MarkerFaceColor','red')

表示画一条如下图所示的正弦函数，'--bo'表示虚线、蓝色、采样点用圆圈标出。线形和点形以及颜色可以自由组合。

关于图注、图例、坐标轴、字体大小

命名横纵坐标

a=xlabel('Name of x axis');b=ylabel('Name of y axis');

设置标题

c=title('contents of your title');

设置图例

d=legend('y1','y2');

设置上述内容的位置、字体大小、粗细

set(a,'unit','normalized','Position',[x,y],'FontSize',number_fontsize,'FontName',name_of_font_style)

set(a,'unit','normalized','Position',[x,y,width,height],'FontSize',number_fontsize,'FontName',name_of_font_style,'LineWidth',number_linewidth);

示例：

>> x=0:1/pi:2*pi;

>> y1=sin(x);y2=cos(x);

%创建图窗%

>> figure('color','white')

%画sin(x)和cos(x)图%

>> plot(x,y1,'--bo','LineWidth',2,'color','blue','MarkerSize',10,'MarkerEdgeColor','black','MarkerFaceColor','red');

>> hold on;plot(x,y2,'--g*','LineWidth',2,'color','blue','MarkerSize',10,'MarkerEdgeColor','black','MarkerFaceColor','red');

%创建坐标轴、标题、图例的对象

>> a=xlabel('x (time)');b=ylabel('y (m)');c=title('sin(x) and cos(x)');d=legend('sin(x)','cos(x)');

%位置、大小、字体大小、字体样式设置

>> set(a,'unit','normalized','Position',[0,-0.05],'fontsize',15,'fontname','Times New Roman');

>> set(b,'unit','normalized','Position',[-0.05,1],'fontsize',15,'fontname','Times New Roman');

>> set(c,'fontsize',15,'fontname','Times New Roman');

>> set(d,'unit','normalized','Position',[0.2,0.2,0.1,0.1],'fontsize',10)

%图窗所有线条粗细设置为2

>> set(gca,'LineWidth',2)

%开启网格

>> grid on;

%设置x轴、y轴的显示范围

>> xlim([0 2*pi])

>> ylim([-1.1 1.1])

%注：如果想画到上限，只需用+inf代替上限

关于非常规坐标轴

>> set(gca,'YDir','reverse');

>> set(gca,'YDir','normal');

y坐标轴反向或正常

半对数、对数画图

semilogx(x,y);loglog(x,y)

关于参考线、参考点、标注点

横线实现方式：

利用ones(m,n)生成与y相同的纯1向量，再给它乘上你要标注的数

size(y)返回y的行列值对(m,n)，

例如标y=0的浅色虚线：

>> hold on;plot(x,0*ones(size(y)),'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

竖线实现方式：

利用plot()两点成线

plot([x0,x0],[y_min,y_max]);

例如在Pi/2处画从0到1的竖虚线：

>> hold on;plot([pi/2,pi/2],[0,1],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

小细节：如果先加图例，图例会把你画的横竖线也标上'data 1','data 2'。如果画完参考线再加legend，legend只会标注标签名数量个数据，就不会出现把参考线也标上的情况。

标注文字：text(x,y,'contents')

>> text(pi,0,'\leftarrow sin(\pi)','fontsize',15);

多个图：subplot(m,n,index)由matlab根据选定的m行n列自动设置子图尺寸

https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/subplot.html

或者需要精细化设置位置：

%设置当前图窗单位为归一化

>> set(gcf,'color','none','unit','normalized','position',[0,0,1,1]);

%设置左下角出现在(0.2,0.22)位置，宽0.55，高0.4

>> positionVector1 = [0.2, 0.55, 0.22, 0.4]; subplot('Position',positionVector)

这里画子图下面的操作和上面都一样，唯一要记住的是，每一个subplot，都相当于一个figure()，这就是说，你在每个subplot下面写的xlabel、title、legend之类的，都只会设置subplot下面的图。

子图示例：

%子图一

%设置子图位置

positionVector1 = [0.2, 0.55, 0.22, 0.4];

subplot('Position',positionVector1)

%画图

plot(A(:,2),(A(:,1)/1000),'LineWidth',2,'color','black');

%画参考线

hold on;plot(zeros(size(A(:,2))),(A(:,1)/1000),'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

%设置坐标轴范围

ylim([0 6371]);xlim([-2*max(abs(A(:,2))) +2*max(abs(A(:,2)))]);

%画参考线

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,2))) +2*max(abs(A(:,2)))],[6371-670 6371-670],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,2))) +2*max(abs(A(:,2)))],[6371-2890 6371-2890],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,2))) +2*max(abs(A(:,2)))],[6371-5150 6371-5150],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

%给坐标轴命名

ylabel('r (km)');xlabel('U(r)'); set(gca,'YDir','reverse');

%修改子图线条粗细

set(gca,'LineWidth',3,'fontsize',15);

positionVector2 = [0.58, 0.55, 0.22, 0.4];

subplot('Position',positionVector2)

plot(A(:,3),(A(:,1)/1000),'LineWidth',2,'color','black');

hold on;plot(zeros(size(A(:,3))),flip(A(:,1)/1000),'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

ylim([0 6371]);xlim([-2*max(abs(A(:,3))) +2*max(abs(A(:,3)))])

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,3))) +2*max(abs(A(:,3)))],[6371-670 6371-670],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,3))) +2*max(abs(A(:,3)))],[6371-2890 6371-2890],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-2*max(abs(A(:,3))) +2*max(abs(A(:,3)))],[6371-5150 6371-5150],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

ylabel('raduis (km)');xlabel('dU(r)/dr'); %set(gca,'YDir','reverse');

set(gca,'LineWidth',3,'fontsize',15);

positionVector3 = [0.2, 0.07, 0.22, 0.4];

subplot('Position',positionVector3)

plot(zeros(size(A(:,1))),(A(:,1)/1000),'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

ylim([0 6371]);xlim([-1 1])

hold on;plot([-1 1],[6371-670 6371-670],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-1 1],[6371-2890 6371-2890],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-1 1],[6371-5150 6371-5150],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

ylabel('raduis (km)');xlabel('V(r)'); %set(gca,'YDir','reverse');

set(gca,'LineWidth',3,'fontsize',15);

positionVector4 = [0.58, 0.07, 0.22, 0.4];

subplot('Position',positionVector4)

plot(zeros(size(A(:,1))),(A(:,1)/1000),'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255]);

ylim([0 6371]);xlim([-1 1])

hold on;plot([-1 1],[6371-670 6371-670],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-1 1],[6371-2890 6371-2890],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

hold on;plot([-1 1],[6371-5150 6371-5150],'--','LineWidth',1,'color',[100/255,100/255,100/255])

ylabel('raduis (km)');xlabel('dV(r)/dr');% set(gca,'YDir','reverse');

set(gca,'LineWidth',3,'fontsize',15);

%设置总标题

name=['_{' num2str(n) '}S_{' num2str(l) '}'];%latex

sgt =sgtitle(name);sgt.FontSize = 30;

%加文字

config=[ 'Eigf=' num2str(Eigf) ',Gv=' num2str(Gv) ',Q=' num2str(Q) 'Err=' num2str(Err)];

suptitle(config);

%保存图片

I=getimage(gcf);

pngname=[ num2str(n) 'S' num2str(l)];

saveas(fullfig,[filepath pngname '.png']);

最后成图：

那么如何给图加标题呢？

matlab2020之前有suptitle函数，matlab2020有sgtitle函数，和title函数差不多。

另外还有画三维图时加colorbar的细节，

https://www.mathworks.com/help/matlab/ref/colorbar.html

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