matlab使用教程(71)—控制坐标区布局

news2024/11/15 1:29:39

1.与位置相关的属性和函数

        有几个属性和函数可用于获取和设置坐标区的大小与位置。下表摘要显示了这些属性和函数。

函数或属性描述

OuterPosition 属性

使用此属性可以查询或更改坐标区的外边界,包括标题、标签和边距。要更改外边界,请将此属性指定为 [left bottom width height] 形式的向量。left 和 bottom 值指示从图窗左下角到外边界左下角的距离。width 和 height 值指示外边界尺寸。

Position 属性

使用此属性可以查询或更改绘图区域,此区域通常由图框限定。此区域不包括标题、标签以及标题和标签周围的边距。要更改绘图区域的大小,请将此属性指定为 [left bottom width height] 形式的向量。

tightPosition 函数 (自 R2022b 起)

使用此函数可以查询绘图区域,此区域通常由图框限定。对于具有约束纵横比的坐标区(如方形坐标区、极坐标区或包含图像的坐标区),该函数通常能返回比 Position 属性更准确的大小和位置信息。

TightInset 属性

使用此属性可以查询包含标题、刻度标签和轴标签在内的图框周围的边距。在添加轴标签和标题时,MATLAB® 会更新此属性以适应文本。Position 和 TightInset 属性所定义的边界大小包含所有文本标签。

PositionConstraint 属性 (自 R2020a 起)

使用此属性可以查询或控制在添加标题或标签时是保留绘图区域(坐标区内)还是保留坐标区的外边界。要更改保留坐标区的哪些区域,请将此属性指定为 "innerposition" 或 "outerposition"

Units 属性

使用此属性可以查询或更改坐标区位置值的单位。值必须设置为 "normalized"(默认值)以启用自动调整坐标区大小。

axis 函数

使用此函数可调整坐标区范围或纵横比,而无需执行计算或设置特定属性。例如:

  • axis image - 更改图框的大小以适应图像。

  • axis padded - 在可视化(例如,绘制的线)和图框之间添加填充边距。

2.位置和边距的边界

        下图显示了一个二维视图,其中 OuterPosition 值定义红色区域、Position 值定义蓝色区域,以及基于 Position 外扩 TightInset 值所定义的品红色区域。

2-D Cartesian axes with a red rectangle drawn around the area defined by the OuterPosition values, a blue rectangle drawn around the region defined by the Position values, and a magenta rectangle drawn around the area defined by the Position and TightInset values combined

        下图显示了一个三维视图,同样包含了由 OuterPosition 值定义的坐标区外边界区域(红色)、Position 值定义的坐标区内边界区域(蓝色),以及在 Position 内边界基础上外扩 TightInset 值所定义的坐标区区域(品红色)。

3-D Cartesian axes with a red rectangle drawn around the area defined by the OuterPosition values, a blue rectangle drawn around the region defined by the Position values, and a magenta rectangle drawn around the area defined by the Position and TightInset values combined

3.方形或具有约束纵横比坐标区的位置

        自 R2022b 起如果坐标区具有约束纵横比,例如,如果您正在绘制一个图像,Position 属性和 tightPosition 函数返回不同结果。根据您要创建的演示内容的类型,使用其中一项。

        例如,显示图像。使用 axis 函数保留图像的纵横比。

figure
C = imread("ngc6543a.jpg");
ax = axes;
image(C)
axis image

        通过调用 tightPosition 函数获得位置向量。使用向量在当前显示在坐标区中的图像周围绘制红色矩形。

tpos = tightPosition(ax);
annotation("rectangle",tpos,Color="red",LineWidth=2)

Axes showing an image with a red rectangle drawn around the area defined by the value returned by the tightPosition function

        通过查询坐标区的 Position 属性获得另一个位置向量。使用向量绘制一个蓝色矩形,该矩形定义类似大小的图像的绘图区域,但具有默认纵横比。当显示一系列具有不同纵横比的多个图像时,该向量中的值对查询整个图像区域可能会有所帮助。

pos = ax.Position;
annotation("rectangle",pos,Color="blue",LineWidth=2)

Axes showing an image with a red rectangle drawn around the area defined by the value returned by the tightPosition function. A blue rectangle is drawn around the area defined by the Position property. The red rectangle coincides with the perimeter of the plot box. The area returned by the Position property has more space on the left and right sides of the image.

4.控制自动调整大小行为

        某些情况可能触发 Axes 对象自动调整大小。例如,以交互方式调整图窗大小或添加标题或轴标签将激活自动调整大小。有时,新坐标区的大小无法同时满足 Position 和 OuterPosition 值,这种情况下需要使用 PositionConstraint 属性来指示要保留哪个值。

        将 PositionConstraint 属性指定为下列值之一:

  • "outerposition" - 保留 OuterPosition 值。如果不希望坐标区或任何周围文本超出特定外边界,可使用此选项。MATLAB 会调整坐标区内部区域大小(显示绘图时),以尽力在外边界范围内适应内容。

  • "innerposition" - 保留 InnerPosition 值。如果希望坐标区的内部区域在图窗中保持特定大小,可使用此选项。此选项有时会导致文本溢出图窗。

        在 R2020a 之前: 使用 ActivePositionProperty 和值 "outerposition" 或 "position"

        通常,将 PositionConstraint 属性设置为 "outerposition" 更可取。但是,坐标区标题或标签过长可能会使坐标区内部区域大大缩小,文字过小而难于阅读。在这种情况下,最好保持特定大小的内部坐标区,即使周围文本溢出了图窗也应如此。

        例如,创建一个带有两个坐标区的图窗,并为每个坐标区位置指定相同的宽度和高度。对于上坐标区,将 PositionConstraint 属性设置为 "outerposition",对于下坐标区则设置为 "innerposition"。注意,在上坐标区中,内部区域会缩小以适应文本,但文本不会溢出图窗。在下坐标区中,会保留内部区域的大小,但部分文本被截断。

figure; 
ax1 = axes("Position",[0.13 0.58 0.77 0.34]);
ax1.PositionConstraint = "outerposition";
plot(ax1,1:10)
title(ax1,"Preserve OuterPosition")
yticklabels(ax1,["My incredibly descriptive, excessively wordy, and overly long label",...
    "label 2","label 3"])

ax2 = axes("Position",[0.13 0.11 0.77 0.34]);
ax2.PositionConstraint = "innerposition";
plot(ax2,1:10)
title(ax2,"Preserve Position")
yticklabels(ax2,["My incredibly descriptive, excessively wordy, and overly long label",...
    "label 2","label 3"])

Two axes that are vertically stacked. The upper axes has a long y-axis label, and the plot box has shrunk to accommodate the long string of text. In the lower axes, the y-axis label is clipped to preserve the size of the plot box.

5.伸展填充行为

        默认情况下,MATLAB 会伸展坐标区以填充可用的空间。这种“伸展填充”行为可能会导致部分扭曲。坐标区可能与其 DataAspectRatioPlotBoxAspectRatio 和 CameraViewAngle 属性中存储的数据纵横比、图框纵横比和相机视角值不完全匹配。Axes 对象的 DataAspectRatioModePlotBoxAspectRatioMode 和 CameraViewAngleMode 属性设置为 "auto" 时,会启用“伸展填充”行为。

        如果您指定数据纵横比、绘图框纵横比或相机视角,则会禁用“伸展填充”行为。如果禁用“伸展填充”行为,MATLAB 会使坐标区在可用空间内尽可能大并严格遵循属性值,不会出现扭曲。

        例如,以下图窗分别显示了同一绘图在启用和未启用“伸展填充”行为时的效果。在两种情况中,数据纵横比、绘图框纵横比和相机视角值是相同的。但是,在左侧绘图中,伸展造成了一定的变形。

启用伸展填充(一定的变形)禁用伸展填充(无变形)

Plot of a circle stretched to fill the plot box, which is rectangular. Tthe circle displays as an oval.

Plot of a circle without any distortion

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