Matlab导入多个.mat文件并画图的过程详解

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Matlab导入多个.mat文件并画图的过程详解

2023-04-04 03:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

(Matlab导入多个.mat文件并画图的过程详解)

0. 实验背景

需要导入多个.mat文件，将多组数据画在一个图中，并设置图例、坐标轴、散点图、折线图、子图等。

由于存在重复操作，主要使用脚本文件编写代码。 figure窗口操作比较简单，脚本文件不好写的部分可用figure窗口操作进行辅助。 1. 导入.mat文件存储 1.1 导入.mat文件及作图最简单的方式：

在matlab工作文件夹区域打开存有.mat文件的文件夹，双击.mat文件则导入该文件。双击导入之后使用如下命令可画图:

>>plot(x,y); >>hold on;

多种数据则重复此过程即可。

1.2 导入.mat文件及作图的脚本代码

代码如下，导入6个.mat文件并作图：

%load m1=load('文件1.mat'); m2=load('文件2.mat'); m3=load('文件3.mat'); m4=load('文件4.mat'); m5=load('文件5.mat'); m6=load('文件6.mat'); %获取数据，这里可以这样写是因为我.mat文件中只存在两个属性x和y，不知道自己.mat文件中有哪些属性的话，可以点击工作区的m1~m6变量中的任何一个。 x1=m1.x; y1=m1.y; x2=m2.x; y2=m2.y; x3=m3.x; y3=m3.y; x4=m4.x; y4=m4.y; x5=m5.x; y5=m5.y; x6=m6.x; y6=m6.y; %多组数据画图 plot(x1,y1); hold on;%hold on使得一张图中可以显示多个不同的图像线条 plot(x2,y2); hold on; plot(x3,y3); hold on; plot(x4,y4); hold on; plot(x5,y5); hold on; plot(x6,y6); hold on;

查看.mat形成的结构体的属性的方式如下： alt

2. plot画图总结 2.1 画散点图

画散点图可以使用scatter()函数，也可使用plot()函数，本文主要介绍使用plot()函数的方法。

2.1.1 点形状

matlab中常用的点形状如下所示：

+ '+'号 o 空心圆 * '*'号 . 实心点,比空心圆小 x 'x'号 square or s 空心正方形 diamond or d 空心菱形 ^ 空心上三角，尖头朝上 v 空心下三角，尖头朝下 > 空心右三角，尖头朝右 < 空心左三角，尖头朝左 pentagram or p 空心五角星 hexagram or h 空心六边形

plot函数实例:

plot(x,y,'+');%绘制散点图，散点图形状为'+'。 plot(x,y,'s');%绘制散点图，散点图形状为空心正方形，等同于plot(x,y,'square'); 2.1.2 点大小属性：'Markersize'

plot函数实例:

plot(x,y,'+','Markersize',4);%绘制散点图,点大小为4 2.1.3 点颜色常用颜色： r Red g Green b Blue c Cyan m Magenta y Yellow k Black w White

plot函数实例:

%1.使用默认颜色 plot(x,y,'+r','Markersize',4);%绘制散点图,点大小为4,颜色为红色 %2.使用默认颜色的第二种方式： plot(x,y,'+','Markersize',4);%绘制散点图,点大小为4 %颜色为多组线条的默认值，第一条为蓝色，第二条为橙色，...,详见2.3.1节 %3.自定义颜色，RGB格式为[r g b],每个数值为0~1之间的小数值 plot(x,y,'+','Color',[0 0.321 0],'Markersize',4)%绘制散点图,点大小为4 %颜色为自定义的颜色，取色方式见2.3.2小节

注意，在用plot绘制散点图添加各种属性的时候，点形状应该摆在第一位，如果先设置'Color'或者'Markersize'等属性对，则会导致点形状无法和对应属性配对。

（实际上是我不太知道plot函数里点形状的属性名称，所以这样写，如果能知道这个属性名称的话就无所谓了。）

2.1.4 点填充属性：'MarkerFaceColor'

plot函数实例:

plot(x,y,'s','Color',[0 0.321 1],... %...用来拆分长命令 'Markersize',4,'MarkerFaceColor',[0 0.321 1]);%空心正方形内部填充和边框同样的颜色 2.2 画折线图

画折线图主要使用的是plot()函数。

2.2.1 折线形状 - 实线 -- 虚线 : 点线（短虚线） -. 点段线（类似-·-·-）

plot函数实例:

% 1.常用方式 plot(x,y,'--');%绘制折线图，线为虚线 % 2.突出每个点的方式 plot(x,y,'--s');%线为虚线，每个点为空心正方形，点的属性设置还是可以参考2.1的参数设置。 2.2.2 折线粗细属性：'linewidth'

plot函数实例:

% 1.常用方式 plot(x,y,'--s',... 'linewidth',3);%设置线的粗细 2.2.3 折线颜色

和点的颜色设置类似。

常用颜色： r Red g Green b Blue c Cyan m Magenta y Yellow k Black w White

plot函数实例:

%1.使用默认颜色 plot(x,y,'--+r'); %2.使用默认颜色的第二种方式： plot(x,y,'--+');%颜色为多组线条的默认值，第一条为蓝色，第二条为橙色，...,详见2.3.1节 %3.自定义颜色，RGB格式为[r g b],每个数值为0~1之间的小数值 plot(x,y,'--+','Color',[0 0.321 1])%颜色为自定义的颜色，取色方式见2.3.2小节

注意，在用plot绘制折线图添加各种属性的时候，如果只有线形状设置，可用属性对'linestyle','--'摆在任何位置，如果还有点形状的设置，则应该摆在x,y之后的第一位，否则会导致点形状无法和对应属性配对。

2.3 多条线条颜色组合

matlab中作图有的时候会有多组数据分别作图，呈现在一张图中，此时颜色的搭配就能够体现出图像的美观。

2.3.1 matlab默认配色

matlab默认配色如下所示: 对应的rgb数值为：

[[0 0.4470 0.7410] [0.8500 0.3250 0.0980] [0.9290 0.6940 0.1250] [0.4940 0.1840 0.5560] [0.4660 0.6740 0.1880] [0.3010 0.7450 0.9330] [0.6350 0.0780 0.1840]]

plot函数实例:

plot(x,y,'--+');%该线条为第几条，就对应哪种颜色 2.3.2 自定义RGB

用户可使用[value1 value2 value3]的三元组方式设置任意颜色。

matlab中RGB数值需要0~1之间，而一般的颜色RGB数值为0~255之间。两种格式的转变也很简单：

常见格式： [134 255 0] 转为matlab可用格式： [134/255 255/255 0/255]=[0.5255 1 0] 而从matlab可用格式转为常见格式则*255即可。

下面主要介绍一下常用的取色方式：

PS取色

将截图用PS打开，之后按照下图操作: 2. PPT取色

将截图插入ppt中，之后按照下图操作

plot函数实例:

plot(x,y,'--+','Color',[0 0.321 1])%颜色为自定义的颜色 2.4 显示网格 //显示网格线 grid on;%默认颜色为灰色 //隐藏网格线（默认） grid off; 2.5 显示图例 2.5.1 脚本代码写法 % 一般写法 legend('图1的标注，支持latex格式','图2的标注，支持latex格式',……,'图n的标注，支持latex格式');

legend也有很多参数可供调整,例如如下代码:

lgd=legend('图1的标注，支持latex格式','图2的标注，支持latex格式',……,'图n的标注，支持latex格式',... 'Location','NorthOutside', ... %图例的位置 % 'Position',[左下点x相对坐标左下点y相对坐标图例相对宽度图例相对高度]; %图例位置的另一种写法，可通过数值修改自由移动图例位置，Position和Location二者选择其一。 'Orientation','horizontal',... % 水平显示还是垂直显示 'FontName','Times New Roman','FontSize',23, 'FontWeight','bold');% 图例字体 2.5.2 figure窗口操作（推荐）显示图例使用plot()函数在脚本或者命令行生成figure图像；点击如下所示的按钮显示图例：在这里插入图片描述

图例属性设置

点击如下按钮，为后面选中图例对象做准备： alt

选择图例对象，右键，选择“打开属性检查器”

可在属性检查器中编辑修改图例边框、图例位置等信息 alt

点击图例之后，如果四周出现正方形标识，可直接拖动legend对象改变位置，或者选择四个角的任意一个改变图例大小。在这里插入图片描述

附上legend属性和取值的参考

2.6 设置坐标轴 2.6.1 坐标轴名称 %设置x坐标轴 xlabel('x坐标轴名称，支持latex格式'); %设置y坐标轴 ylabel('y坐标轴名称，支持latex格式'); 2.6.2 坐标轴名称的文字格式（字体、大小、加粗） xlabel('x坐标轴名称，支持latex格式',... 'FontName','Times New Roman','FontSize',23,'FontWeight','bold'); %分别设置字体风格、字体大小，字体效果(加粗) ylabel('y坐标轴名称，支持latex格式',... 'FontName','Times New Roman','FontSize',23,'FontWeight','bold'); 2.6.3 坐标轴框线和刻度数字 %设置刻度数字 set(gca,'FontName','Times New Roman','Fontsize',23,'FontWeight','bold'); %设置字体风格、字体大小、字体效果(加粗) %坐标轴框线加粗 set(gca,'linewidth',1.5);%1.5位置可自由设置合理的数值 2.7 画子图（局部放大图） 2.7.1 子图的脚本代码写法

有的时候需要显示局部数据，因此需要在大图中嵌入子图。

%显示子图 axes('position',[0.15,0.55,0.2,0.23]);%设置子图的出现位置 plot(x,y,'s','Color',[0.9216,0.7098,0.1294],... 'Markersize',4,'MarkerFaceColor',[0.9216,0.7098,0.1294]);%设置子图的数据、图形状、颜色等属性 hold on;

我们通常会在论文图中，看到子图和大图局部之间存在虚线框和箭头，提示读者子图放大的是哪一部分的图像。脚本代码如下：

%子图提示图形--虚线框 xi=[214 214 216 216];%设置左下、左上、右上、右下（顺时针方向）的x绝对坐标 yi=[0 3.3 3.3 0];%设置左下、左上、右上、右下（顺时针方向）的y绝对坐标 plot(xi,yi,'b','LineWidth',2,'LineStyle','--');%画出虚线框，颜色为蓝色，线宽度为2，线形状为虚线 %子图提示图形--箭头 annotation('arrow',...%设置箭头类型为‘单箭头’，此外还有双箭头等 [0.5,0.37],[0.5,0.7],... %设置箭头起始位置和终止位置，[x1 x2],[y1 y2]表示从起点(x1,y1)到终点(x2,y2)，使用的是相对坐标。 'color',[0 0 1],'LineWidth',2);%箭头颜色为蓝色，线条宽度为2 2.7.2 子图的figure窗口操作（推荐）

选择图像整体在这里插入图片描述