坐标轴的设置

2.2.1. 设置坐标轴对应的值的范围

MATLAB基于数据范围自动确定每个坐标轴上值的范围，可以通过指定XLim,YLim或ZLim来覆盖这些选定的范围。

绘制函数\(A{e}^{-\alpha t}\)的图形，其中A=0.25,\(\alpha\) =0.05,t=0~900。

>> t=0:900;
>> plot(t,0.25*exp(-0.05*t))

图2-3中，图(a)显示了绘制结果。MATLAB会选择在x和y轴方向上把数据压缩到坐标轴范围内。但是，因为图形包含少量t=100秒以外的信息，改变x轴的限制可以改进图形的有用性。下面的语句

>> set(gca,'XLim',[0 100])

创建图2-3(b)。

(a) (b)

图2-3 设置坐标轴上值的范围

半自动化设置坐标轴上值的范围

可以指定坐标系范围限制的最小值或最大值，并允许其他限制自动调整大小，可以手工设置一个上限或下限，与Inf或-Inf一起设置范围，如

>> set(gca,'XLim',[0 Inf])

把XLimMode属性设置为auto并允许MATLAB确定XLim的最大值。类似地，下面的语句将XLimMode属性的值设置为auto并允许MATLAB确定XLim的最小值。

>> set(gca,'XLim',[-Inf 800])

MATLAB基于数据范围选择标记位置并生成等间隔的标记。可以用XTick,YTick和ZTick属性指定其他标记。

在例1-28代码的基础上添加下面的代码。如果值0.075是函数\(A{e}^{-\alpha t}\)的图形上感兴趣的点，可以通过指定标记来包括这些值

>> set(gca,'YTick',[0 0.05 0.075 0.1 0.15 0.2 0.25])

结果如图2-4中所示。

图2-4 在图上标记感兴趣的点

axis函数

axis函数设置坐标轴的范围和纵横比。

axis(limits) 指定当前坐标的范围。以包含 4 个、6 个或 8 个元素的向量指定范围。

axis style 使用预定义样式设置轴范围和标尺。例如，将样式指定为 equal 以便沿着每个坐标轴使用相等的数据单位长度。

axis mode 设置 MATLAB® 是否自动选择范围。将模式指定为 manual、auto 或半自动选项之一，例如 'auto x'。

axis ydirection，其中 ydirection 为 ij，即将原点放在坐标的左上角。y 值按从上到下的顺序逐渐增加。ydirection 的默认值为 xy，即将原点放在左下角。y 值按从下到上的顺序逐渐增加。

axis visibility，其中 visibility 为 off，即关闭坐标区背景的显示。而坐标区中的绘图仍会显示。visibility 的默认值为 on，即显示坐标区背景。

lim=axis 返回当前坐标区的 x 轴和 y 轴范围。对于三维坐标区，还会返回 z 轴范围。对于极坐标区，它返回 theta 轴和 r 轴范围。

[m,v,d]=axis('state') 返回轴范围选择、坐标区可见性和 y 轴方向的当前设置。在以后的版本中将会删除该语法。请改用坐标区的 XLimMode、YLimMode、ZLimMode、Visible 和 YDir 属性来获取这些值。

___=axis(ax,___) 使用 ax 指定的坐标区或极坐标区，而不是使用当前坐标区。指定 ax 作为上述任何语法的第一个输入参数。将字符向量类型的输入参数用单引号引起来，例如 axis(ax,'equal')。

本例先生成一条函数曲线。

>> x=linspace(0,2*pi);
>> y=sin(x)+cos(x);
>> plot(x,y)

生成图2-5(a)。用axis重新定义坐标轴的范围。

>> axis([0 2*pi -1.5 1.5])

生成图2-5(b)。

(b)

图2-5 用Axis函数定义坐标轴的范围

axis函数的语法格式第2条，即

axis style

其中，style的取值可以是tight|fill(默认)|equal|image|square|vis3d|normal。

各取值的含义为：

tight – 坐标轴范围取数据的范围，即各方向上数据的最小值和最大值。

equal – 坐标轴不同方向上的长度取相同的度量单位。

image – 坐标轴不同方向上取相同的单位长度，外框紧密包围数据。

square – 坐标轴不同方向上的长度相等，即外框为正方形或立方体。

fill – 坐标轴不同方向上的长度恰好围成由坐标系的Position属性定义的位置和大小。为默认选项。

vis3d – 冻结纵横比属性。

normal – 还原默认设置。

生成曲面图，各坐标轴方向上的度量单位相同。

>> surf(peaks);
>> axis equal

生成图2-6(a)。

用axis设置坐标轴，使各方向上的坐标轴长度相等。

>> axis square

生成图2-6(b)。

(a) (b)

图2-6 axis style设置效果

xlim, ylim, zlim函数

xlim, ylim, zlim函数设置和查询X轴、Y轴和Z轴的范围。下面以xlim函数为例介绍它们的语法格式。

xlim(limits) 设置当前坐标或图的X轴范围。将limits指定为 [xmin xmax] 形式的二元素向量，其中xmax大于xmin。

xl=xlim 以二元素向量形式返回当前范围。

xlim auto 设置自动模式，使坐标确定X轴范围。范围将跨越绘图数据范围。如果更改了范围，然后又想将它们设置回默认值，则可以使用此选项。此命令会将坐标的XLimMode属性设置为'auto'。

xlim manual 设置手动模式，将范围冻结在当前值。当使用hold on命令向坐标添加新数据时，如果要保留当前范围，请使用此选项。此命令会将坐标的XLimMode属性设置为'manual'。

m=xlim('mode') 返回当前X轴范围模式：'auto'或'manual'。默认情况下，该模式为自动，除非您指定范围或将模式设置为手动。

___=xlim(target,___) 使用由target指定的坐标或图，而不是当前坐标。指定 target作为上述任何语法的第一个输入参数。如果原始语法支持输出参数，则可以包含输出参数。模式输入应放在单引号内，例如xlim(target,'auto')。

下面用xlim函数达到跟例1-28一样的设置效果。

>> x=linspace(0,2*pi);
>> y=sin(x)+cos(x);
>> plot(x,y)
>> xlim([0 2*pi])

生成的图形与图2-3(b)的相同。

设置坐标轴的属性

坐标轴是线形图形元素，可以设置坐标轴的颜色、线型和线宽。使用坐标系对象的XAxis属性获取X轴，用YAxis属性获取Y轴，然后设置坐标轴的属性。

本例绘制曲线图，设置X轴为红色，线宽为2。

>> x=linspace(0,2*pi);
>> y=sin(x)+cos(x);
>> plot(x,y)
>> ax=gca().XAxis;
>> ax.LineWidth=2;
>> ax.Color='red';

设置效果如图2-7所示。

图2-7 设置坐标轴的属性 图2-8 设置坐标轴的标题

设置坐标轴的标题

使用xlabel函数和ylabel函数可以设置坐标轴的标题，使用参数-值匹配对可以设置标题的字体。

本例绘制曲线图，给X轴和Y轴添加标题“x”和“sin(x)”。

>> x=linspace(0,2*pi);
>> y=sin(x)+cos(x);
>> plot(x,y)
>> xlabel('x','FontSize',14);
>> ylabel('sin(x)','FontSize',14);

设置效果如图2-8所示。

设置分类坐标轴

默认时MATLAB中用plot函数绘图时X轴和Y轴都是数值轴，但很多时候，我们需要用线形图等来表现不同类别的统计数据，所以要求X轴是分类轴。此时需要将X轴数据转换为分类数值类型的数据。

本例利用给定的1~4月的销售数据绘制线形图。

>> x=["一月", "二月", "三月", "四月"];
>> y=[100, 80, 120, 150];
>> plot(categorical(1:4,1:4,x,"Ordinal",true),y,'r-')
>> title('商场各月销售额')
>> ylabel('销售额(万元)','FontSize',14)

生成线形图如图2-9所示。可见X轴的刻度标签设置成了月份表示的类别数据。

图2-9 设置分类轴