ch6 matlab图形句柄

Matlab图形句柄,一、图形对象及其句柄,1.图形对象,MATLAB把构成图形的各个基本要素称为图形对象。这些对象包括计算机屏幕、图形窗口(Figure)、坐标轴(Axes)、用户菜单(Uimenu)、用户控件(Uicontrol)、曲线(Line)、曲面(Surface)、文字(Text)、图像(image)、光源(Light)、区域块(Patch)和方框(Rectangle)。系统将每一个对象按树型结构组织起来。每个图形对象都可以被独立地操作,图形对象树结构,Matlab图形句柄,每一个图形组件视为一个对象。,Matlab图形句柄,Matlab图形句柄,2.图形对象句柄,MATLAB在创建每一个图形对象时，都为该对象分配唯一的一个值，称其为图形对象句柄(Handle)。句柄是图形对象的唯一标识符。,MATLAB提供了4个用于获取已有图形对象句柄的函数：,gco获取最近被单击的图形对象的句柄(getcurrentobject)。,gcf获取当前图形窗口的句柄(getcurrentfigure)。,gca获取当前坐标轴的句柄(getcurrentaxis)。,findobj按照指定的属性来获取图形对象的句柄(findobject)。,3、图形对象属性,1）属性名与属性值,Matlab给每种对象的每一个属性规定了一个名字，称为属性名，而属性名的取值成为属性值。例如，LineStyle是曲线对象的一个属性名，它的值决定着线型，取值可以是-、:、-.、-或none。,2）属性的操作,set函数设定对象的某属性，调用格式为：,set(句柄,属性名1,属性值1,属性名2,属性值2,),get函数取得对象的某属性，调用格式为：,V=get(句柄，属性名),Matlab图形句柄,t=0:0.1:4*pi;y=exp(-t/5).*sin(t);h=plot(t,y);%h为曲线的句柄set(h,Linewidth,3);%将曲线宽度改为3set(h,Marker,o);%将曲线的线标改成小圆圈set(h,MarkerSize,20);%将线标的大小改成20,set范例:,Matlab图形句柄,get范例:,get(h,LineWidth)%取得曲线宽度get(h,Color)%取得曲线颜色get(0,screensize)%取得屏幕的尺寸,x=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,g);h=findobj(gca,color,1,0,0);pauseset(h,color,0,0,1,linewidth,3);pausedelete(h),findobj范例:,Matlab图形句柄,注：在使用get函数时若省略属性名，则返回该句柄的所有属性，对set这样使用时，则返回该句柄所有属性的可能设置方式。,Matlab图形句柄,3、对象的公共属性,不同的图形对象有不同的属性，但下列的属性是所有图形对象所共有的。,1）Chidren属性：该属性的取值是当前对象所有子对象句柄组成的一个向量。,2）Parent属性：该属性的取值是当前对象父对象的句柄，图形窗口对象的Parent属性总是0。,3）Tag属性：该属性的取值是字符串，它相当于当前对象的诨名，可从根对象中通过寻找诨名找到该对象对应的句柄。,4）Type属性：表示该对象的类型，该属性是不可改变的。,Matlab图形句柄,4）UserData属性：该属性的缺省取值是空矩阵，在程序设计中，可以使用set命令将较重要的数据放在里面，在需要的时候，使用get将其取出来，以达到传递数据的作用。,5）Visible属性：该属性的取值为on(缺省)是或off，确定在图形动态变化时，变化过程是否可见。,6）ButtonDownFcn属性：该属性的取值为字符串，其为一m文件名或程序，鼠标单击相应的对象时，就执行该m文件或程序。,7）CreateFcn属性：该属性的取值为字符串，其为一m文件名或程序，当创建该对象时，就自动执行该m文件或程序。,Matlab图形句柄,8）DeleteFcn属性：该属性的取值为字符串，其为一m文件名或程序，当取消该对象时，就自动执行该m文件或程序。,closex=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,g);h1=get(gca,Children);fork=1:size(h1)ifget(h1(k),color)=1,0,0h1g=h1(k);endendset(h1g,ButtonDownFcn,set(h1g,color,0,0,1,linewidth,3);,4、图形对象的创建,1.图形窗口对象,建立图形窗口对象使用figure函数。调用该函数的命令形式为：,句柄变量=figure(属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，),Matlab通过对属性操作来改变图形窗口形式，也可以用figure命令直接建立缺省图形窗口，命令为,figure或句柄变量=figure,也可以用figure(n),(n=1,2,)来建立多个图形窗口,使用close(窗口句柄)可以关闭句柄对应的窗口，如要关闭所有的窗口，使用closeall,Matlab图形句柄,MATLAB为每个图形窗口提供了很多属性。这些属性及其取值控制着图形窗口对象。除公共属性外，其他常用属性有：,h=figure(color,1,1,0,menubar,none,name,我的窗口),Matlab图形句柄,例,1）MenuBar属性：取值为figure(缺省)和none。设置窗口有五菜单条。,2）Name属性：取值为任何字符串。缺省为空，为窗口设置标题，一般情况为figureNo1:字符串。,4）Color属性：无缺省值，为窗口设置背景颜色,3）NumberTitle属性：取值为on(缺省)和off。设置窗口标题是否显示figureNo1字符串。,5）Position属性：取值形式为：xmin,ymin,w,h确定窗口位置和大小。,6）Units属性：确定窗口使用的长度单位，取值分别为：pixel(缺省),normalized,inches,centimeters和points。,7）Resize属性：取值为on(缺省)和off，设定窗口能否改变大小。,8）NextPlot属性：取值为new,add(缺省),replace,replacechildren，设定在窗口上添加对象的方式,9）对键盘和鼠标响应的属性：KeyPressFcn(按键盘的响应)，WindowButtonDownFcn(按鼠标的响应)，WindowButtonMotionFcn(移动鼠标的响应)，WindowButtonUpFcn(释放鼠标的响应)，其属性值为一个m文件或程序段，对键盘和除表操作的反应,例：编写程序建立图形窗口，要求满足：,1）窗口宽和高为屏幕宽和高的一半，窗口右下角在屏幕宽和高的1/4处；窗口背景为蓝色。,2）无菜单栏，标题名称为“图形窗口演示”，无图形窗口编号。,3）单击鼠标打印出正弦曲线。,x=0:0.05:2*pi;y=sin(x);s=get(0,screensize);h=s(4);w=s(3);h1=figure(color,0,0,1,position,0.25*w,0.25*h,.0.5*w,0.5*h,name,图形窗口演示,numbertitle,.off,menubar,none,windowbuttondownfcn,.plot(x,y);axis(0,2*pi,-1,1);,x=0:0.05:2*pi;y=sin(x);h1=figure(units,normalized,color,1,0,1,position,0.4,0.25,0.5,0.5,name,图形窗口演示,numbertitle,.off,menubar,none,windowbuttondownfcn,.plot(x,y);axis(0,2*pi,-1,1),keypressfcn,closeall);,另一种实现上述窗口的方法,大家研究哪些地方改动了！,例：分别在4个不同的图形窗口绘制出正弦、余弦、正切、余切曲线。要求先建立一个图形窗口并绘图，然后每关闭一个再建立下一个，直到建立第4个窗口并绘图。,x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=tan(x);ct=1./(t+eps);%命令组待用C4=figure(Name,cotangent(x),NumberTitle,.off);plot(x,ct);axis(0,2*pi,-40,40);C3=figure(Name,tangent(x),DeleteFcn,C4,.NumberTitle,off);plot(x,t);axis(0,2*pi,-40,40);C2=figure(Name,cos(x),DeleteFcn,C3,.NumberTitle,off);plot(x,z);axis(0,2*pi,-1,1);%先创建1个图形窗口并绘制曲线figure(Name,sin(x),DeleteFcn,C2,NumberTitle,off);plot(x,y);axis(0,2*pi,-1,1);,程序如下：,2.坐标轴对象,建立坐标轴对象使用axes函数，调用它的命令形式为：,句柄变量=axes(属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，),MATLAB为每个坐标轴对象提供了很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性。,3）Position属性：取值形式为：xmin,ymin,w,h确定在窗口中的位置和大小。,2）Units属性：确定坐标轴窗口使用的长度单位，取值分别为：pixel,normalized(缺省),inches,centimeters和points。,1）Box属性：该属性取值是on或off(缺省)，决定坐标轴是否带边框。,例4.27利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。程序如下,x=linspace(0,2*pi,20);y=sin(x);axes(Posi,0.2,0.2,0.2,0.7,gridlinestyle,-.);title(sin(x)-4);plot(y,x);gridon;axes(Posi,0.4,0.5,0.2,0.1);stairs(x,y);title(sin(x)-2);axes(Posi,0.55,0.6,0.25,0.3);stem(x,y);title(sin(x)-3);axes(Posi,0.55,0.2,0.25,0.3);stem(x,y);title(sin(x)-4);,8）XScale,YScale,ZScale属性：取值都是linear(缺省)或log，其定义了个坐标刻度的类型。,4）GridLineStyle属性：取值可以是-、:(缺省)、-.、-或none，定义了网格线的类型。,5）Title属性：属性值是坐标轴对象的标题的句柄，可以通过该句柄对标题文字的属性进行操作。,例：plot(sin(1:.2:10);h=get(gca,title);set(h,string,sin(x)函数,color,1,1,1),6）XLabel,YLabel,ZLabel属性：取值分别是x,y,z轴说明文之句柄，操作与title相同。,7）XLim,YLim,ZLim属性：取值都是两个元素的向量分别定义了三个坐标轴的上下限，缺省值为0,1。,8）View属性：取值为两个元素，其定义了视点的方向。,shgt=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*x.*y;h=plot3(x,y,z);fori=1:10:360set(gca,view,i,45,XLim,-2,2,.YLim,-2,2,ZLim,-40,40,visible,off);drawnow;end,3.曲线对象,建立曲线对象使用line函数，调用它的命令形式为：,句柄变量=line(x,y,z,属性名1,属性值1,属性名2,属性值2，),其中对x,y,z的解释与高层曲线函数plot和plot3等一样，其余的解释与前面介绍过的figure和axes函数类似。,每个曲线对象也具有很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性如下。,Color；LineStyle；LineWidth；Marker；MakerSize；XData、YData、ZData等属性。,例：同一坐标系可生成多个坐标轴,figurex1=1:0.1:2*pi;y1=sin(x1)*100;x2=(1:0.1:2*pi)*3;y2=cos(x2);hl1=line(x1,y1,color,r);gridonax1=gca;set(ax1,Xcolor,r,Ycolor,r)ax2=axes(position,get(ax1,position);set(ax2,Xcolor,b,Ycolor,b)set(ax2,XaxisLocation,top)set(ax2,yaxisLocation,right,color,none)hl2=line(x2,y2,color,k,Parent,ax2);gridon,为了使两个轴的栅格线对齐,可使用下面的程序:,x2=(1:0.1:2*pi)*3;y2=cos(x2);hl1=line(x1,y1,color,r);gridonax1=gca;set(ax1,Xcolor,r,Ycolor,r)xm=get(ax1,Xlim);ym=get(ax1,Ylim);xi=(xm(2)-xm(1)/6;yi=(ym(2)-ym(1)/10;set(ax1,XTick,xm(1):xi:xm(2);set(ax1,yTick,ym(1):yi:ym(2);,为了使两个轴的栅格线对齐,可使用下面的程序:,转下页,ax2=axes(position,get(ax1,position);set(ax2,Xcolor,b,Ycolor,b)set(ax2,XaxisLocation,top)set(ax2,yaxisLocation,right,color,none)hl2=line(x2,y2,color,k,Parent,ax2);xn=get(ax2,Xlim);yn=get(ax2,Ylim);xj=(xn(2)-xn(1)/6;yj=(yn(2)-yn(1)/10;set(ax2,XTick,xn(1):xj:xn(2);set(ax2,yTick,yn(1):yj:yn(2);,续上页,4.文字对象,使用text函数可以根据指定位置和属性值添加文字说明，并保存句柄。调用该函数的命令形式为：,句柄变量=text(x,y,z,说明文字,属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，),其中说明文字中除使用标准的ASCII字符外，还可使用LATEX格式的控制字符。,除公共属性外，文字对象其他常用属性还有：,h=text(0.5,0.5,gamma=rho2),Color；String；Interpreter；FontSize；Rotation等属性。,例:利用曲线对象完成例4.5。,程序如下：,x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);x1=(0:12)/2;y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);line(x,y1,LineStyle,:,color,g);line(x,y2,LineStyle,-,color,b);line(x1,y3,LineStyle,none,Marker,p,color,r);title(曲线及其包络线);xlabel(independentvariableX);ylabel(independentvariableY);text(2.8,0.55,2e-0.5x,FontSize,12);text(0.45,0.55,y=2e-0.5xsin(2pix),FontSize,12);text(1.4,0.1,离散数据点);legend(包络线,包络线,曲线y,离散数据点);,5.曲面对象,建立曲面对象使用surface函数，调用它的命令形式为:,句柄变量=surface(x,y,z,属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，),其中对x,y,z的解释与高层曲面函数mesh和surf等一样，其余的解释与前面介绍过的figure和axes等函数类似。,每个曲面对象也具有很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性。,例4.29利用曲面对象绘制三维曲面z=sin(y)cos(x)。程序如下：,x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x);axes(view,-37.5,30);hs=surface(x,y,z,FaceColor,y,EdgeColor,flat);gridon;xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(mesh-surf);pause;set(hs,FaceColor,flat);,对象属性的继承操作,对象属性的继承操作是通过父代对象，设置省缺对象属性来实现的。,父代句柄属性中设置省缺值后，所有子代对象均可以继承该属性的省缺值。,Dfault+对象名称+对象属性,属性省缺值的描述结构为：,如：DefaultFigureColor图形窗口的颜色,DefaultAxesAspac