Matlab绘图基础——利用axes（坐标系图形对象）绘制重叠图像及一图多轴（一幅图绘制多个坐标轴）

描述

axes在当前窗口中创建一个包含默认属性坐标系

axes('PropertyName',propertyvalue,...)创建坐标系时，同时指定它的一些属性，没有指定的使用DefaultAxes**，当然可以在以后使用set/get函数进行设置/读取，坐标系axes所有属性参见附录

axes(h)将坐标系h置为当前坐标系，同时将figure中的CurrentAxes属性设置为h，并且将h排列到children属性中第一个axes位置。默认情况，所有图形函数都是在当前坐标系上绘图

h = axes(...)创建坐标系时返回它的句柄，方便以后操作

注意：创建时有三种方式直接指定属性，无先后顺序，不区分大小写，效果一致

(1)Name/Value配对形式

axes('Position',[0.2 0.2 0.6 0.6],'XGrid','on','XTickLabel',[])

(2)结构体形式

pp.Position=[0.2 0.2 0.6 0.6];

pp.XGrid='on';

pp.XTickLabel=[];

axes(pp)

(3)细胞元组形式

Name={'Position','XGrid','XTickLabel'};

Value={[0.2 0.2 0.6 0.6],'on',[]};

axes(Name,Value)

应用实例1：绘制重叠图像

clear;close;

%% 先画第一个大图像

set(groot,'defaultAxesColorOrder',[0 0 0;1 0 0],...

      'defaultAxesLineStyleOrder','--|-|:|-.');

    % groot refers to the graphics root object——help

    % 这里的设置对象(groot)不能是h1或h2,否则不起作用

    % 设置绘制点线的样式和他们的顺序，这里设置的顺序依次为：

        % 黑色虚线、红色虚线；黑色实线、红色实线；黑色点点、红色点点；黑色点线、红色点线

h1=axes('position',[0.08 0.1 0.85 0.85]); % 创建一个坐标系

    %让 坐标轴的左下角 与 窗口左侧 的距离时窗口宽度的8%，距离下侧10%

    %整个坐标轴的宽占85%，高占85%。一个小框就出来了

axes(h1);     %将h1设置为当前坐标系，为绘图准备

Z = peaks; x = 1:length(Z);y = Z(3:10,:);

plot(x,y);   axis(h1,[0,49,-6,0.5]);  %坐标轴句柄h1不能少!

    %画图     %x的坐标范围是0到2π，y的范围是-0.5到0.5

legend('黑色虚线','红色虚线','黑色实线','红色实线','黑色点点','红色点点','黑色点线','红色点线')

%% 在原图上插入一个新的小图像

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

h2=axes('Position',[0.1 0.12 0.3 0.3]);

   % 建立的坐标轴把原来的覆盖了是吧？这说明建立坐标轴是在绘图(点、线)之前

axes(h2);                  % 将h2设置为当前坐标系

plot(rand(10,3));

set(h2,'xticklabel','','yticklabel','')  %设置x轴和y轴的标注不显示

axis tight; colorbar;                    %可以发现这里的axis和colorbar只对h2起作用

应用实例2：一幅图绘制多个坐标轴

% 数据准备

x1=0:0.01:10;y1=sin(x1);

x2=0:0.01:10;y2=cos(x2);

% 设置坐标系

ax1=gca;set(ax1,'XColor','r','YColor','r');

ax2=axes('Position',get(ax1,'Position'),...

    'XAxisLocation','top','YAxisLocation','right',...

    'Color','none','XColor','k','YColor','k');

    % XAxisLocation和YAxisLocation属性指定在图形的哪一侧放置x轴和y轴

    % Color属性将ax2设置为透明，若没有则ax1绘制的图像会被覆盖

% 展绘数据

h1=line(x1,y1,'Color','r','Parent',ax1);

h2=line(x2,y2,'Color','k','Parent',ax2);

应用实例3：结合axis,axes,colorbar等工具，制作一个数字图像灰度统计图

注：axis设置坐标轴取值范围可以参考这里：https://www.cnblogs.com/stxs/p/8617140.html

% 数据生成及展示(真实情况可以用数字图像代替)

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=1:255;y=rand(1,255);y=y';%y是行向量还是列向量都无所谓

n=length(x);

stem(x,y, 'Marker', 'none');

title('未设置坐标轴的区间','fontsize',14);

% 坐标轴区间的自动设置（适用于直方图的显示）

% Get x/y limits of axes using axis

hist_axes = gca;

limits = axis(hist_axes);

if n ~= 1 %当只有一个值时设置x坐标轴

limits(1) = min(x);

else

limits(1) = 0;

end

limits(2) = max(x);

var = sqrt(y'*y/length(y));

limits(4) = 2*var; % 只改变了y轴显示的高度

axis(hist_axes,limits);

title('设置了的坐标轴区间','fontsize',14);

% 改变图像的位置，宽和高，隐藏X轴的标注

% In GUIDE, default axes units are characters. In order for axes repositiong

% to behave properly, units need to be normalized.

hist_axes_units_old = get(hist_axes,'units');

set(hist_axes,'Units','Normalized');

% 隐藏X轴的标注

% hist_axes.XAxis.Visible = 'off';

% 上面一句也可以隐藏Ticks，同时Box的上端也隐藏了，这就使得图像看上去不太好看

% 下面这一句可以只隐藏Ticks;

hist_axes.XTick= [];

% Get axis position and make room for others.

pos = get(hist_axes,'pos');

set(hist_axes,'pos',[pos(1) 0.15 pos(3) 0.75])

set(hist_axes,'Units',hist_axes_units_old); % 坐标向上移动了，相应也调整了整个图众向比例

title('移动了的坐标原点','fontsize',14);

% 设置ColorBar

c = colorbar('position',[pos(1) 0.1 pos(3) 0.05], 'location','southoutside');

c.Ticks= 0:0.125:1;

c.TickLabels = ceil((0:0.125:1)*255); % 使用floor函数，Ticks与真实值似乎有偏差

c.Box = 'off'; % 取消显示ColorBar的框框，这样使ColorBar的上框线看起来不粗

c.TickDirection = 'both';

colormap gray;

% colorbar最左下角点的横坐标、纵坐标、宽度、高度

title('一个灰度统计图的绘制就完成了','fontsize',14);