Matlab实现极坐标堆叠柱状图的绘制

目录

• part1: 函数介绍
• 基本使用
• 角度范围
• 常用函数：改变样式
• 常用函数：设置下界
• 常用函数：修改颜色
• 添加图例
• part2: 完整类函数代码
• part3: 两个使用示例
• 示例一
• 示例二

极坐标堆叠图也是风玫瑰图的常用形式，MATLAB的bar绘制的条形图可以绘制成堆叠形式，但是并没有一个自带函数可以绘制极坐标堆叠图，而且极坐标下fill函数也不能用，于是就考虑将数据进行累加，并多次调用polarhistogram函数进行绘图，我将这个过程变为了一个方便调用的类。

以下先说明这个类该咋用，之后再给出类的完整代码：

part1: 函数介绍

基本使用

h的每一行代表要绘制一层柱状图的数据，这里要绘制三层的堆叠柱状图：

h1=randi([8,18],[1,35])+rand([1,35]);
h2=randi([2,8],[1,35])+rand([1,35]);
h3=randi([0,3],[1,35])+rand([1,35]);
h=[h1;h2;h3];

wr=windrose(h);% 构造堆叠图类
wr=wr.draw();  % 绘图

其中wr=windrose(h)是构造类的过程，第一个输入可以是高度矩阵，也可以是当前的极坐标区域，绘制的角度范围可以省略。

角度范围

构造函数的角度范围可以省略，默认范围为[0,2π]，以下两种写法是等同的：

wr=windrose(h)
wr=wr.draw()

wr=windrose(h,[0,2*pi])
wr=wr.draw()

调节到 [0,π]:

wr=windrose(h,[0,pi])
wr=wr.draw()

**不均匀角度：**比数据长度多1的角度序列，角度值要求[0,2π]范围：

wr=windrose(h,[0:5:30,31:1:59]./59.*2.*pi);
wr=wr.draw()

常用函数：改变样式

基本上的线条颜色，线条透明度，面透明度，线条粗细等patch对象具有的一系列属性，均可以依靠此setStyle函数设置：

线条颜色: EdgeColor

线条透明度: EdgeAlpha

面透明度: FaceAlpha

线条粗细：LineWidth

% 随机数据生成并拼成矩阵
h1=randi([8,18],[1,35])+rand([1,35]);
h2=randi([2,8],[1,35])+rand([1,35]);
h3=randi([0,3],[1,35])+rand([1,35]);
h=[h1;h2;h3];

wr=windrose(h);% 构造堆叠图类
wr=wr.draw();  % 绘图

% 图像属性设置
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',.8,'EdgeColor',[.2,.2,.2])

常用函数：设置下界

就是添加一个圆形把中心区域密集的线条遮盖一下，例如想要设置下界限为4，可以再之前代码最后加入：

wr.setLConf(4)

常用函数：修改颜色

修改一个颜色：(例)修改第二层的颜色：

wr.setColor([.1,.8,.1],2)

修改多个颜色：(例)修改第一、三层的颜色：

wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])

添加图例

请使用返回对象的Children属性添加图例：

% 添加图例
lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3');
lgd.Location='best';

part2: 完整类函数代码

classdef windrose
% @author : slandarer
% 公众号  : slandarer随笔
%
% 使用实例：
% =========================================================================
% % 随机数据生成并拼成矩阵
% h1=randi([8,18],[1,35])+rand([1,35]);
% h2=randi([2,8],[1,35])+rand([1,35]);
% h3=randi([0,3],[1,35])+rand([1,35]);
% h=[h1;h2;h3];
% 
% wr=windrose(h);% 等同于 wr=windrose(h,[0,2*pi]);
% % wr=windrose(h,[0:5:30,31:1:59]./59.*2.*pi);
% wr=wr.draw();
% 
% wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',.8,'EdgeColor',[.2,.2,.2])
% wr.setLConf(4)
% 
% % 将第二层变成绿
% % wr.setColor([.1,.8,.1],2)
% % 将第一第二层变成黑色
% % wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])
% 
% % 添加图例
% lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3');
% lgd.Location='best';

    properties
        HSet       % mxn 大小数据，m组数据，每组n个柱
        ThetaSet   % 1x(n+1) 分隔角度
        histType   % 可初始化属性

        LConfHdl   % 下边界图形对象

        Parent
        Children
    end

    methods
        function obj=windrose(varargin)
            % 变量数据读取及传入
            if isa(varargin{1},'matlab.graphics.axis.PolarAxes')
                ax=varargin{1};varargin(1)=[];
            else
                ax=polaraxes(gcf);
            end
            hold on
            obj.Parent=ax;
            obj.HSet=varargin{1};varargin(1)=[];
            if ~isempty(varargin)&&isfloat(varargin{1})
                if length(varargin{1})==2
                    obj.ThetaSet=linspace(varargin{1}(1),varargin{1}(2),size(obj.HSet,2)+1);
                else
                    obj.ThetaSet=varargin{1};
                end
                varargin(1)=[];
            else
                obj.ThetaSet=linspace(0,2*pi,size(obj.HSet,2)+1);
            end
            obj.histType=varargin;
            
        end
        function obj=draw(obj) % 循环绘图
            tCoLorList=lines(size(obj.HSet,1));
            tHSet=cumsum(obj.HSet);

            for i=size(obj.HSet,1):-1:1
                obj.Children(i)=polarhistogram(obj.Parent,'BinEdges',...
                    obj.ThetaSet,'BinCounts',tHSet(i,:),'FaceAlpha',1,'FaceColor',tCoLorList(i,:),obj.histType{:});
            end
            % -------------------------------------------------------------
            % 绘制下边界圆形
            obj.LConfHdl=polarhistogram(obj.Parent,'BinEdges',linspace(0,2*pi,101),...
                'BinCounts',ones([1,100]),'FaceColor','none','FaceAlpha',1,'EdgeColor','none');
        end
% =========================================================================

        function setStyle(obj,varargin) % 设置属性
            for i=1:length(obj.Children)
                set(obj.Children(i),varargin{:});
            end
        end

        function setLConf(obj,LConf)% 设置下边界
            if strcmp(LConf,'none')
                obj.LConfHdl.FaceColor='none';
            else
                obj.LConfHdl.FaceColor=obj.Parent.Color;
                obj.LConfHdl.BinCounts=ones([1,100]).*LConf;
            end
        end

        function setColor(obj,colorList,n)% 颜色
            k=1;
            for i=n
                set(obj.Children(i),'FaceColor',colorList(k,:));
                k=k+1;
            end
        end
    end
end

part3: 两个使用示例

示例一

% windrose demo 1

% 随机数据生成并拼成矩阵
h1=randi([8,18],[1,35])+rand([1,35]);
h2=randi([2,8],[1,35])+rand([1,35]);
h3=randi([0,3],[1,35])+rand([1,35]);
h=[h1;h2;h3];

wr=windrose(h);
wr=wr.draw();

% 图像属性设置
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',.8,'EdgeColor',[.2,.2,.2])

% 添加下界限
wr.setLConf(4)

% 将第二层变成绿
% wr.setColor([.1,.8,.1],2)
% 将第一第二层变成黑色
% wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])

% 添加图例
lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3');
lgd.Location='best';

% 坐标区域修饰
ax=gca;
ax.LineWidth=1.5;
ax.GridLineStyle='-.';
ax.FontName='Cambria';
ax.FontSize=13;

示例二

% windrose demo 2

% 随机数据生成并拼成矩阵
h1=randi([8,18],[1,35])+rand([1,35]);
h2=randi([2,8],[1,35])+rand([1,35]);
h3=randi([0,3],[1,35])+rand([1,35]);
h=[h1;h2;h3];

% 生成极坐标区域，并更改背景颜色
ax=polaraxes(gcf);
ax.Color=[60,60,60]./255;
ax.GridColor=[212,217,217]./255;
ax.LineWidth=1.5;
ax.GridLineStyle='-.';
ax.FontName='Cambria';
ax.FontSize=13;

% 生成风玫瑰图
wr=windrose(ax,h);
wr=wr.draw();

% 属性修饰
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',1,'EdgeColor',[.2,.2,.2])
wr.setLConf(4)

% 修改颜色
colorList=[194,196,191;
           212,217,217;
           110,135,117]./255;
wr.setColor(colorList,1:3)

到此这篇关于Matlab实现极坐标堆叠柱状图的绘制的文章就介绍到这了,更多相关Matlab堆叠柱状图内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！