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  • Matlab绘图基础——图形修饰处理(入门)

    引入——标题、色条、坐标轴、图例等
    例一:
    set(groot,'defaultAxesLineStyleOrder','remove','defaultAxesColorOrder','remove');
        %每次使用记得清除上次设置的参数,否则设置的参数会被保留下来
    X = linspace(0,2*pi,30);
    Y = [cos(X); exp(0.05*X)]';
     
    m = stem(X,Y);              %m是图像的句柄
    title('这里是标题');         %标题
    xlabel('x的坐标/m');        %坐标轴
    ylabel('y的坐标/t','fontsize',14);
    legend('图一','图二','Location','southeast','FontSize',19);  %方法一
    legend({'图一','图二'},'Position',[0.65,0.2,0.2,0.1],'FontWeight','bold');   %方法二
    legend('boxoff');  %Remove the legend border.
        %鼠标可以直接移动legend,双击文字还可更改文字内容
    text(0.2,-0.7,'这里可以填文字','fontsize',10,'FontWeight','bold');
    axis(gca,[0 6 -1 1.5]);   %%设置只显示X=-3:3,Y=-2:4,Z=-10:10范围的图像
    axis tight                  %以最大范围(定义域的范围)显示此图像      
        %axis auto              %将坐标轴设为自动返回缺省值  
    grid on;        %显示网格
    set(gca,'xtick',0:0.75:7);   %设置x轴的刻度区间为0.75,既每隔0.75标注一个点
    grid off;        %消除网格            
    m(1).Color = 'k';
    m(1).LineStyle='--';
    m(2).Marker = 's';      %square
     
    hbase=m.BaseLine;
    hbase.BaseValue=0.7;
    hbase.LineStyle='-.';
    set(gca,'color','y');       %设置图像的背景颜色为黄色
    axis off;
    hbase.Visible = 'off';
    axis on;
    例二:
    peaks; m=gca;
    axis(m,[-3 3 -4 4,-10,10]);   %%设置只显示X=-3:3,Y=-2:4,Z=-10:10范围的图像
        % 只有上式可以更改了取值范围,下式只能更改区间间隔
    set(m,'xtick',-3:0.75:2);     %设置x轴的左边范围及间隔
    set(gca, 'XTick', []);        % 隐藏x轴的标记
    set(gca, 'YTick', []);        % 隐藏y轴的标记
    box on                        %把三维图形封闭的箱体里,箱子大小用axis定义
    hcb = colorbar('southoutside');  %横向放置的colorbar
        %%colorbar;   %显示横放的色条(默认)
    set(get(hcb,'Xlabel'),'String','这是横向放置的colorbar','FontSize',12);
        %设置的是colorbar的Xlabel,然后加上文字 文字大小为12
        %在显示的图像中,用鼠标点击Edit->Colormap选项可以手动更改颜色区间
    set(hcb,'Ticks',[-5,-2,1,4,7],'TickLabels',{'Cold','Cool','Neutral','Warm','Hot'})
        %Specify Colorbar Ticks(标记) and Tick Labels
    set(hcb,'Direction','reverse');  %反转colorbar的方向,连同文字一起反向
    colormap autumn                %颜色映射表colormap,如果没有定义C,则按Z(高度)进行颜色的映射
        %还有多种选项,具体参考matlab帮助——colormap
    shading interp              %%shading使图像的网格曲面美观
        %进行插值,可平滑小面描影并删除网格线
        %还有其他参数shading flat;shading faceted;效果可以参考帮助
    2、视点处理
    %MATLAB提供了设置视点的函数view,其调用格式为:
    view(-34,50);   %设置观测者的位置,方位角za=34,仰角el=30
        %方位角从负y轴逆时针起算(向左为负,向右为正),
        %仰角从xoy面向上起算(向上为正);
    view(3);%以默认视角查看该图。(默认az=-37.5,el=30,单位:°)
    应用举例:从不同的角度查看多峰函数(peaks)
       subplot(2,2,1);mesh(peaks);
       view(-37.5,30);        %指定子图1的视点
       title('azimuth=-37.5,elevation=30')
       subplot(2,2,2);mesh(peaks);
       view(0,90);            %指定子图2的视点
       title('azimuth=0,elevation=90')
       subplot(2,2,3);mesh(peaks);
       view(90,0);            %指定子图3的视点
       title('azimuth=90,elevation=0')
       subplot(2,2,4);mesh(peaks);
       view(-7,-10);          %指定子图4的视点
       title('azimuth=-7,elevation=-10')


    3、色彩处理

    1.色图

    色图(Color map)MATLAB系统引入的概念。在MATLAB中,每个图形窗口只能有一个色图。色图是m×3 的数值矩阵,它的每一行是RGB三元组。色图矩阵可以人为地生成,也可以调用MATLAB提供的函数来定义色图矩阵。

    我的解释:colormap代表就是一个映射,它不是函数类型的映射,而是用一个三列向量来代表,三个分量分别代表R、G、B。

    在数字图像中,它可以将灰度图映射为伪彩色图像,如下图:

     

    A = imread('pout.tif') ; 
    imshow(A);colorbar

    colormap jet

     

    colormap gray  %返回到原图

        所以可以把数字图像的每个点的灰度看做普通三维图像的Z轴,将Z轴高度映射为colormap中的颜色;
    详细可以参考:__传送门__
     
    《数字图像处理Matlab》—— 冈萨雷斯P147 的解释:

        索引图像(伪彩色图像)有两个分量,即整数矩阵X和彩色映射矩阵map.矩阵map是一个大小为m*3且范围在[0,1]之间的浮点值构成的double类数组。map的长度m同它所定义的颜色数目相等。map的每一行都定义单身的红、绿、蓝三个分量。索引图像将像素值“直接映射”到彩色值。每个像素的颜色有对应的整数矩阵X的值作为指向map的一个指针决定。

    4、三维表面图形的着色:实际上就是在网格图的每一个网格片上涂上颜色。
    %surf函数用默认/缺省的着色方式对网格片着色。
    %除此之外,还可以用shading命令来改变着色方式。
    %%3种图形着色方式的效果展示。
    [x,y,z]=sphere(20);
    subplot(2,2,1);surf(x,y,z);
    axis equal;title('原图')
    subplot(2,2,2);surf(x,y,z);
    shading flat;%each mesh line segment and face has a constant color determined by the color value 
        %at the endpoint of the segment or the corner of the face that___has the smallest index or indices(索引)___.
    axis equal;title('flat')
    subplot(2,2,3);surf(x,y,z); 
    shading interp;  %命令在网格片内采用颜色插值处理,得出的表面图显得最光滑
        % varies the color in each line segment and face by interpolating the colormap index or true color value across the line or face.
    axis equal;title('interp')
    subplot(2,2,4);surf(x,y,z);
    shading faceted  %命令将每个网格片用其高度对应的颜色进行着色,但网格线仍保留着
        % flat shading with superimposed(叠加) black mesh lines. This is the default shading mode.
    axis equal;title('faceted')
    colormap jet;
     
     
    5、光照处理
    %MATLAB提供了灯光设置的函数,其调用格式为:
    %light('Color',选项1,'Style',选项2,'Position',选项3)
    [x,y,z]=sphere(20);
    subplot(2,2,1);
    surf(x,y,z);axis equal;%原图
     
    subplot(2,2,2);
    surf(x,y,z);axis equal;
    light('Posi',[0,1,1]);
    shading interp;hold on;
    plot3(0,1,1,'p');text(0,1,1,' light');
    hold off;
     
    subplot(2,2,3);
    surf(x,y,z);axis equal;
    light('Posi',[1,0,1]);
    shading interp;
    hold on;
    plot3(1,0,1,'p');text(1,0,1,' light');
    hold off
     
    subplot(2,2,4);
    surf(x,y,z);axis equal;
    light('Posi',[1,0,1]);
    light('Posi',[1,0,1]);  %重复两次光照
    shading interp;hold on;
    plot3(1,0,1,'p');text(1,0,1,' light');
    colormap bone

     


     

    6、图形的裁剪处理

    %绘制三维曲面图,并进行插值着色处理,裁掉图中x^2+y^2<=1部分
    [x,y]=meshgrid(-5:0.1:5);
    z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.^2+y.^2)/4);
    surf(x,y,z);shading interp;

    pause                 %程序暂停
        %为了展示裁剪效果,第一个曲面绘制完成后暂停,然后显示裁剪后的曲面。
    i=find(x.^2+y.^2<=1);
    z1=z;z1(i)=NaN;
    surf(x,y,z1);shading interp;

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