matlab图形句柄

1、MATLAB图形句柄图形句柄1高层绘图与底层绘图的区别高层绘图与底层绘图的区别2句柄图形及功能句柄图形及功能3创建图形对象的底层函数创建图形对象的底层函数4图形对象及其句柄图形对象及其句柄5 图形对象属性图形对象属性6图形对象的创建图形对象的创建matlab语言的句柄绘图可以对图形各基本对象进行更为细腻的修饰，可以产生更为复杂的图形，而且为动态图形的制作奠定了基础。前面的同学已经详细介绍了MATLAB的数据可视化功能，即如何通过运用MATLAB的绘图函数和图形绘制窗口绘制用户需要的二维、三维等图形，相信同学们通过学习，已经应该对于“高级”绘图的运用有了一定程度的了解。正如我们所能体会到的，MA

2、TLAB 中的“高级”绘图指令往往不能使用户对于图形绘制了解得很透彻，如果用户需要通过了解“低层”绘图指令和图形对象属性开发函数，来对高级绘图指令的形成原理进行深入理解，并绘制出更加个性化的图形，那么我们应该仔细学习以下的内容。高层绘图与底层绘图的区别高层绘图函数是对整个图形进行操作的，图形每一部分的属性都是按缺省方式设置的，充分体现了matlab语言的实用性。底层绘图函数可以定制图形，对图形的每一部分进行控制，用户可以用来开发用户界面以及各专业的专用图形。充分体现了matlab语言的开发性句柄图形：利用底层绘图函数，通过对对象属性的设置（Handle Graphics）与操作实现绘图。句柄图

3、形中所有图形操作都是针对图形对象而言的。句柄图形充分体现了面向对象的程序设计句柄图形的功能v句柄图形可以随意改变matlab生成图形的方式。v句柄图形允许你定制图形的许多特性，无论是对图形做一点小改动，还是影响所有图形输出的整体改动。v句柄图形的特性高层绘图函数是无法实现的句柄图形及功能创建图形对象的底层函数figure创建图形窗口调用格式: h=figure(n) n为窗口序号uicontrol图形界面控制调用格式: h=uicontrol(property,value,)property/value确定控制类型uimenu创建用户界面菜单调用格式: h=uimenu(property,va

4、lue,)property/value 确定菜单形式。axes 创建轴对象 h=axes(property, left,bottom,width,height ) 定义轴对象的位置与大小line 创建线对象 h=line(x,y,z)patch创建块对象 h=patch(x,y,z,c) x,y,z定义多边形，c确定填充颜色。surface 创建面对象 h=surface(x,y,z,c) x,y,z三维曲面坐标，c颜色矩阵。image 显示图象 h=image(x); x为图像矩阵text 标注文字 h=text(x,y,string)每个底层函数只能创建一个图形对象，并将它们置于适当的父辈

5、对象中.1 图形对象及其句柄图形对象及其句柄 绘图函数将不同的曲线或曲面绘制在图形窗口中，而绘图函数将不同的曲线或曲面绘制在图形窗口中，而图形窗口由不同的对象（如坐标轴、曲线、曲面或文字等）图形窗口由不同的对象（如坐标轴、曲线、曲面或文字等）组成的图形界面。组成的图形界面。Matlab给每个图形对象分配一个标识符，给每个图形对象分配一个标识符，称为句柄。以后可以通过该句柄对该图形对象的属性进行称为句柄。以后可以通过该句柄对该图形对象的属性进行设置，也可以获取有关的属性值，从而能够更加自主地绘设置，也可以获取有关的属性值，从而能够更加自主地绘制各种图形。制各种图形。1图形对象图形对象 MATLA

6、B的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、坐标轴、用户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、图像、坐标轴、用户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、图像、光源、区域块和方框等。系统将每一个对象按树型结构组光源、区域块和方框等。系统将每一个对象按树型结构组织起来。织起来。 每个具体图形不必包含每个对象，但每个图形必须每个具体图形不必包含每个对象，但每个图形必须具备根屏幕和图形窗口。具备根屏幕和图形窗口。2图形对象句柄图形对象句柄 MATLAB在创建每一个图形对象时，都为该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对象分配唯一的一个值，称其为图形

7、对象句柄(Handle)。句柄是图形对象的唯一标识符，不同。句柄是图形对象的唯一标识符，不同对象的句柄不可能重复和混淆。对象的句柄不可能重复和混淆。 计算机屏幕作为根对象由系统自动建立，其计算机屏幕作为根对象由系统自动建立，其句柄值为句柄值为0，而，而图形窗口对象的句柄值为一正整数，图形窗口对象的句柄值为一正整数，并显示在该窗口的标题栏，其他图形对象的句柄并显示在该窗口的标题栏，其他图形对象的句柄为浮点数为浮点数。MATLAB提供了若干个函数用于获取提供了若干个函数用于获取已有图形对象的句柄，如：已有图形对象的句柄，如：figure，line，text，surface， axes（ xlabe

8、l，ylabel，zlabel，title）常用图形对象的句柄函数常用图形对象的句柄函数gcf 获取当前图形窗口的句柄获取当前图形窗口的句柄gca 获取当前坐标轴的句柄获取当前坐标轴的句柄例：绘制曲线并查看有关对象的句柄例：绘制曲线并查看有关对象的句柄 x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); h1=gcfh1 = 1 h2=gcah2 = 151.00572 图形对象属性及操作图形对象属性及操作1属性名与属性值属性名与属性值 MATLAB给每种对象的每一个属性规定了一个名字，给每种对象的每一个属性规定了一个名字，称为属性名，而属性名的取值称为属性值。称为属性名，而属性名的取值称为

9、属性值。2属性的操作属性的操作 改变图形对象的属性改变图形对象的属性set函数函数 set函数的调用格式为：函数的调用格式为： set(句柄，属性名句柄，属性名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值，属性值2，) 其中句柄用于指明要操作的图形对象。其中句柄用于指明要操作的图形对象。如果在调用如果在调用set函数时省略全部属性名和属性值，则将显示出句柄所有的函数时省略全部属性名和属性值，则将显示出句柄所有的允许属性。允许属性。set(0)set(gcf)set(gca)例：绘制二维曲线，通过选择不同的选项可以设置曲线的颜例：绘制二维曲线，通过选择不同的选项可以设置曲线的颜色、线型和数据点

10、的标记符号。色、线型和数据点的标记符号。x=0:pi/10:2x=0:pi/10:2* *pi;pi;h=plot(x,sin(x);h=plot(x,sin(x);pausepauseset(h,color,r,linestyle,:,marker,P);set(h,color,r,linestyle,:,marker,P); 01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81获取句柄的属性值获取句柄的属性值get函数：函数： get(句柄，属性名句柄，属性名) 如果在调用如果在调用

11、get函数时省略属性名，则将返回句柄的所函数时省略属性名，则将返回句柄的所有属性值有属性值例：例：x=0:pi/10:2x=0:pi/10:2* *pi;pi;h=plot(x,sin(x);h=plot(x,sin(x);set(h,color,r,linestyle,:,marker,P);set(h,color,r,linestyle,:,marker,P);get(h,marker)get(h,marker)结果：结果： ans =Pentagram（五角星）3 图形对象的创建图形对象的创建1 . 图形窗口对象图形窗口对象 建立图形窗口对象使用建立图形窗口对象使用figure函数，其调

12、用格式为：函数，其调用格式为： 句柄变量句柄变量=figure(属性名属性名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值属性值2，) MATLAB通过对属性的操作来改变图形窗口的形式。通过对属性的操作来改变图形窗口的形式。也可以使用也可以使用figure函数按函数按MATLAB缺省的属性值建立图形缺省的属性值建立图形窗口：窗口： figure 或或 句柄变量句柄变量=figure 要关闭图形窗口，使用要关闭图形窗口，使用close函数，其调用格式为：函数，其调用格式为： close(窗口句柄窗口句柄) 另外，另外，close all 命令可以关闭所有的图形窗口，命令可以关闭所有的图形窗口，c

13、lf命命令则是清除当前图形窗口的内容，但不关闭窗口。令则是清除当前图形窗口的内容，但不关闭窗口。例：例：x=0:pi/10:2x=0:pi/10:2* *pi;pi;h=plot(x,sin(x); h=plot(x,sin(x); set(h,color,r,linestyle,:,marker,P);set(h,color,r,linestyle,:,marker,P);clfclfh1=figureh1=figureh2=figureh2=figureclose(h2)close(h2) 运行结果运行结果 MATLAB为每个图形窗口提供了很多属性。为每个图形窗口提供了很多属性。这些属性及

14、其取值控制着图形窗口对象。常用属这些属性及其取值控制着图形窗口对象。常用属性如下：性如下：MenuBar属性、属性、Name属性、属性、NumberTitle属性、属性、Resize属性、属性、Position属性、属性、Units属性、属性、Color属性、属性、Pointer属性、属性、KeyPressFcn(键盘键按下响应键盘键按下响应)、WindowButtonDownFcn(鼠标键按下响应鼠标键按下响应)、WindowButtonMotionFcn(鼠标移动响应鼠标移动响应)及及WindowButtonUpFcn(鼠标键释放响应鼠标键释放响应)等。等。MenuBar属性：该属性的取值

15、可以是属性：该属性的取值可以是figure（缺省值）或（缺省值）或none，用来控制图形窗口是否应该具有菜单条。如果它的，用来控制图形窗口是否应该具有菜单条。如果它的属性为属性为none，则表示该图形窗口没有菜单条。这是用户可，则表示该图形窗口没有菜单条。这是用户可以采用以采用uimenu函数来加入自己的菜单条。如果属性值为函数来加入自己的菜单条。如果属性值为figure，则该窗口将保持图形窗口默认的菜单条。这时也，则该窗口将保持图形窗口默认的菜单条。这时也可以采用可以采用uimenu函数在原默认的图形窗口菜单后面添加新函数在原默认的图形窗口菜单后面添加新的菜单项。的菜单项。Name属性：该属

16、性的取值为字符串，为图形的标题，它的属性：该属性的取值为字符串，为图形的标题，它的缺省值为空。标题形式为：缺省值为空。标题形式为：figure 1：标题标题。NumberTitle 属性：取值为属性：取值为on（缺省值）或（缺省值）或off。决定图形窗。决定图形窗口中是否以口中是否以Figure n为标题的前缀。为标题的前缀。Resize属性：取值为属性：取值为on（缺省值）或（缺省值）或off。决定着在图形窗口。决定着在图形窗口建立后可否用鼠标改变该窗口的大小。建立后可否用鼠标改变该窗口的大小。Position属性：该属性的取值由属性：该属性的取值由4个元素构成个元素构成a b c d。决定

17、。决定图形的位置与大小。其中图形的位置与大小。其中a,b分别为窗口左下角的横纵坐分别为窗口左下角的横纵坐标值；标值；c,d分别为窗口的宽度和高度。它们的单位由分别为窗口的宽度和高度。它们的单位由units属性决定。属性决定。Units属性：该属性的取值为下列字符串的一种：属性：该属性的取值为下列字符串的一种：piexl（像素，（像素，为缺省值为缺省值)、normalized（相对单位）、（相对单位）、inches（英寸）、（英寸）、centimeters（厘米）、（厘米）、points（磅）。（磅）。菜单设计函数菜单设计函数 建立用户菜单建立用户菜单 要建立用户菜单可用要建立用户菜单可用uim

18、enu(user interfaces menu)函数，因其调用方法不同，该函数可以用函数，因其调用方法不同，该函数可以用于建立一级菜单项和子菜单项。于建立一级菜单项和子菜单项。 建立一级菜单项的函数调用格式为：建立一级菜单项的函数调用格式为： 一级菜单项句柄一级菜单项句柄=uimenu(图形窗口句柄，属性图形窗口句柄，属性名名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值，属性值2，) 建立子菜单项的函数调用格式为：建立子菜单项的函数调用格式为： 子菜单项句柄子菜单项句柄=uimenu(一级菜单项句柄，属性一级菜单项句柄，属性名名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值，属性值2，)例

19、例:建立一个图形窗口。该图形窗口没有菜单条，标题名称为建立一个图形窗口。该图形窗口没有菜单条，标题名称为“我的图形窗口我的图形窗口”，起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为，起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为450像素点和像素点和250像素点，背景颜色为黑色，且当用户从键盘像素点，背景颜色为黑色，且当用户从键盘按下任意一个键时，将在该图形窗口绘制出正弦曲线。并完按下任意一个键时，将在该图形窗口绘制出正弦曲线。并完成如图所示的菜单功能。成如图所示的菜单功能。x=0:pi/20:2x=0:pi/20:2* *pi;pi;y=sin(x);y=sin(x);figure(Menubar, none, N

20、ame, figure(Menubar, none, Name, 我的图形窗口我的图形窗口, position,1 , position,1 1 450 250, NumberTitle, off, 1 450 250, NumberTitle, off, color,k,keypressfcn,h=plot(x,y) ;color,k,keypressfcn,h=plot(x,y) ;h0=uimenu(gcf, label , h0=uimenu(gcf, label , 我的菜单我的菜单 ); ); h1=uimenu(h0, label , h1=uimenu(h0, label ,

21、背景色背景色- -蓝色蓝色 , callback , , callback , set(gcf,Color,blue) ); % set(gcf,Color,blue) ); % 制作下拉菜单项制作下拉菜单项blueblueh2=uimenu(h0, label , h2=uimenu(h0, label , 背景色背景色- -红色红色 , callback , , callback , set(gcf,Color,red) ); % set(gcf,Color,red) ); % 制作下拉菜单制作下拉菜单 RedRedh3=uimenu(h0, label , h3=uimenu(h0, l

22、abel , 显示主菜单显示主菜单 , callback , , callback , set(gcf,Menubar,figure) );set(gcf,Menubar,figure) );h4=uimenu(h0, label , h4=uimenu(h0, label , 隐藏主菜单隐藏主菜单 , callback , , callback , set(gcf,Menubar,none) ); set(gcf,Menubar,none) ); h5=uimenu(h0, label , h5=uimenu(h0, label , 曲线颜色曲线颜色- -红色红色 , callback ,

23、, callback , set(h,color,r) ); set(h,color,r) ); 快捷菜单快捷菜单 快捷菜单是用鼠标右键单击某对象时在屏幕上弹出快捷菜单是用鼠标右键单击某对象时在屏幕上弹出的菜单。这种菜单出现的位置是不固定的，而且总是和某的菜单。这种菜单出现的位置是不固定的，而且总是和某个图形对象相联系。在个图形对象相联系。在MATLAB中，可以使用中，可以使用 uicontextmenu函数和图形对象的函数和图形对象的UIContextMenu属性来属性来建立快捷菜单，具体步骤为：建立快捷菜单，具体步骤为：(1) 利用利用uicontextmenu函数建立快捷菜单。函数建立快

24、捷菜单。(2) 利用利用uimenu函数为快捷菜单建立菜单项。函数为快捷菜单建立菜单项。(3) 利用利用set函数将该快捷菜单和某图形对象联系起来。函数将该快捷菜单和某图形对象联系起来。例：绘制曲线例：绘制曲线y=2sin(5x)sinx，并建立一个与之相联系的快，并建立一个与之相联系的快捷菜单，用以控制曲线的线型和曲线宽度。捷菜单，用以控制曲线的线型和曲线宽度。 x=0:pi/100:2*pi;y=2*sin(5*x).*sin(x);h1=plot(x,y);hc=uicontextmenuhls=uimenu(hc,label,线型线型)hlw=uimenu(hc,label,线宽线宽)

25、uimenu(hls,label,虚线虚线,callback,set(h1,linestyle,:););uimenu(hls,label,实线实线,callback,set(h1,linestyle,-););uimenu(hlw,label,加宽加宽,callback,set(h1,linewidth,5););uimenu(hlw,label,变细变细,callback,set(h1,linewidth,1););set(h1,uicontextmenu,hc);2 .坐标轴对象坐标轴对象 建立坐标轴对象使用建立坐标轴对象使用axes函数，其调用格式为：函数，其调用格式为： 句柄变量句柄

26、变量=axes(属性名属性名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值，属性值2，) Axes常用属性：常用属性：Box属性：该属性的取值为属性：该属性的取值为on或或off（缺省值），它决定坐标（缺省值），它决定坐标轴是否带有边框。轴是否带有边框。GridLineStyle属性：该属性的取值可以是属性：该属性的取值可以是:（缺省值）、（缺省值）、-.（点划线）、（点划线）、-（间断线）、或（间断线）、或none。该属性。该属性定义网格线的线型。定义网格线的线型。 Position属性：该属性的取值由属性：该属性的取值由4个元素构成个元素构成a b c d。这个向量在图形窗口中决定一个矩形

27、区域，坐标轴这个向量在图形窗口中决定一个矩形区域，坐标轴位于其中。该矩形区域的左下角相对于图形窗口左位于其中。该矩形区域的左下角相对于图形窗口左下角的坐标为下角的坐标为(a ,b)，矩形的宽度和高度为，矩形的宽度和高度为c和和d。它。它们的单位由们的单位由units属性决定。属性决定。Units属性：该属性的取值为下列字符串的一种：属性：该属性的取值为下列字符串的一种：normalized（相对单位，为缺省值）、（相对单位，为缺省值）、inches（英（英寸）、寸）、centimeters（厘米）、（厘米）、points（磅）。（磅）。Title属性：该属性的取值是坐标轴标题文字对象属性：该属

28、性的取值是坐标轴标题文字对象句柄句柄。可以通过该属性对坐标轴标题文字对象进行操作。可以通过该属性对坐标轴标题文字对象进行操作。如：如： h=get(gca, Title); %获得标题文字对象句柄获得标题文字对象句柄 set(h,color,r); %设置标题文字颜色设置标题文字颜色xlabel、ylabel、zlabel、属性：、属性：3种属性的取值分别是种属性的取值分别是x,y,z轴的说明文字轴的说明文字句柄句柄。其操作与。其操作与title句柄相同。句柄相同。如：如： h=get(gca,xlabel); set(h, string, value of x axis); Xlim、YLi

29、m、ZLim属性。属性。3种属性的取值都是种属性的取值都是具有两个元素的数值向量。具有两个元素的数值向量。3中属性分别定义各坐中属性分别定义各坐标轴的上下限，缺省值为标轴的上下限，缺省值为0,1。以前介绍的。以前介绍的axis函函数实际上是对这些属性的直接赋值。数实际上是对这些属性的直接赋值。XScaleXScale、YScaleYScale、ZScaleZScale属性。属性。3 3种属性的取值都是种属性的取值都是Linear(Linear(缺省值缺省值) )或或loglog，这些属性定义各，这些属性定义各坐标轴的刻度类型。坐标轴的刻度类型。ViewView属性。该属性的取值是两个元素的数值

30、向量，定属性。该属性的取值是两个元素的数值向量，定义视点方向。义视点方向。 clcx=0:pi/20:2*pi;y=sin(x);plot(x,y) h=get(gca, title);set(h,string,abc,color,r,BackgroundColor,g,FontAngle, italic,Fontsize,50) %字体角度斜体大小字体角度斜体大小50h1=get(gca,xlabel);set(h1,string,x,color,b,Fontsize,30) h2=get(gca,ylabel);set(h2,string,y,color,k,Fontsize,40)%se

31、t(h)%set(h1)例：利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。例：利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。 利用利用axesaxes函数可以在不影响图形窗口上其他坐函数可以在不影响图形窗口上其他坐标轴的前提下建立一个新的坐标轴，从而实现图形窗口的标轴的前提下建立一个新的坐标轴，从而实现图形窗口的任意分割。任意分割。 x=0:pi/10:2 x=0:pi/10:2* *pi;pi;y=sin(x);y=sin(x);axes(position,0.2,0.2,0.2,0.7);axes(position,0.2,0.2,0.2,0.7);plot(y,x);plot(y,x);grid ong

32、rid onset(gca,gridlinestyle,-);set(gca,gridlinestyle,-);axes(position,0.4,0.2,0.5,0.5);axes(position,0.4,0.2,0.5,0.5);t=0:pi/100:20t=0:pi/100:20* *pi; x=sin(t);pi; x=sin(t);y=cos(t);y=cos(t);z=t.z=t.* *sin(t).sin(t).* *cos(t);cos(t);plot3(x,y,z)plot3(x,y,z)axes(position,0.55,0.6,0.25,0.3);axes(posit

33、ion,0.55,0.6,0.25,0.3);X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);X,Y=meshgrid(-8:0.5:8);Z=sin(sqrt(X.2+Y.2)./sqrt(X.2+Y.2+eps);Z=sin(sqrt(X.2+Y.2)./sqrt(X.2+Y.2+eps);mesh(X,Y,Z)mesh(X,Y,Z)3 曲线对象曲线对象 建立曲线对象使用建立曲线对象使用line函数，其调用格式为：函数，其调用格式为： 句柄变量句柄变量=line(x,y,z,属性名属性名1，属性值，属性值1，属性名，属性名2，属性值，属性值2，) 其中对其中对x,y,z的解释与高层曲线函数的

34、解释与高层曲线函数plot和和plot3等一样。等一样。 每个曲线对象也具有很多属性。除公共属性每个曲线对象也具有很多属性。除公共属性外，其他常用属性如下：外，其他常用属性如下：Color属性、属性、LineStyle属属性、性、LineWidth属性、属性、Marker属性、属性、MarkerSize属性等。属性等。ColorColor属性：该属性的取值是代表某颜色的字符或属性：该属性的取值是代表某颜色的字符或RGBRGB值。定义曲线的颜色。值。定义曲线的颜色。LinestyleLinestyle属性：定义线型。属性：定义线型。LinewidthLinewidth属性：定义线宽，缺省值为属性

35、：定义线宽，缺省值为0.50.5磅。磅。MarkerMarker属性：定义数据点标记符号，缺省值为属性：定义数据点标记符号，缺省值为nonenone。MarkersizeMarkersize属性：定义数据点符号的大小，缺省值属性：定义数据点符号的大小，缺省值为为6 6磅。磅。XdataXdata、YdataYdata、zdatazdata属性：属性：3 3种属性的取值都是数种属性的取值都是数值向量或矩阵，分别代表曲线对象的值向量或矩阵，分别代表曲线对象的3 3个坐标轴数个坐标轴数据。据。例：利用曲线对象绘制曲线。例：利用曲线对象绘制曲线。t=0:pi/20:2t=0:pi/20:2* *pi;

36、pi; y1=sin(t); y1=sin(t); y2=cos(t); y2=cos(t);figh=figure(position,30,100,800,350);figh=figure(position,30,100,800,350);axes(Gridlinestyle,-axes(Gridlinestyle,-.,xlim,0,2.,xlim,0,2* *pi,ylim,-1,1);pi,ylim,-1,1); line(xdata,t,ydata,y1,linewidth,2); line(xdata,t,ydata,y1,linewidth,2); line(t,y2); lin

37、e(t,y2);grid ongrid on以上程序运行等同于：以上程序运行等同于：t=0:pi/20:2t=0:pi/20:2* *pi;pi;y1=sin(t);y1=sin(t);y2=cos(t);y2=cos(t);figh=figure(position,30,100,800,350);figh=figure(position,30,100,800,350);axes(Gridlinestyle,-axes(Gridlinestyle,-.,xlim,0,2.,xlim,0,2* *pi,ylim,-1,1);pi,ylim,-1,1);h1=plot(t,y1)h1=plot(t,y1)set(h1,linewidth,2,color,k)set(h1,linewidth,2,color,k)hold onhold onplot(t