Matlab 让多图排版更美观

一、默认matlab绘图

figure 
x=0:0.001:20;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
y3=2*sin(x);
y4=2*cos(x);
subplot(221);plot(x,y1);title('sin');xlabel('x');ylabel('y');
subplot(222);plot(x,y2);title('cos');xlabel('x');ylabel('y');
subplot(223);plot(x,y3);title('2sin');xlabel('x');ylabel('y');
subplot(224);plot(x,y4);title('2cos');xlabel('x');ylabel('y');

对于matlab默认的绘图，有以下几点让笔者不满意的地方

1. 图标题字体被加粗了
2. 由于四个图的xlabel和ylabel都一样，想让其只显示一个，换句话说，就是想只显示1、3图的ylabel，只显示2、4图的xlabel。
3. 在只显示一个xlabel和ylabel的情况下，图与图之间的间距就会显得特别大，想调整一下图的间距。
4. 图的XTick和YTick划分让笔者不满意，因为曲线将整个图都填满了，显得很拥挤。

基于上述几个问题，初步思路为：

1. FontWeight调整字体粗细，可选的属性有：

FontWeight	含义
normal	正常
bold	加粗

2. 不想显示的label用''代替
3. set(gca,'position',[mag mag1 big big])改变图的大小
4. set(gca,'XTick',x0,'XTicklabel',x1);，不想显示的用''代替，set(gca,'XLim',[min, max]);改变坐标范围。

二、预备知识

1、图片位置和大小

关于图片位置及大小情况，首先要了解matlab的绘图机制。先来看一个简单例子：

figure
set(gcf,'position',[100 0 800 600]);
subplot(221)
set(gca,'position',[0.05 0.55 0.4 0.4],'xtick',[],'ytick',[],'box','on');

结果如下

• gcf指向整个figure
• gca指向subplot之后的子图坐标系
• set(gcf)单位是像素，set(gca)单位是百分比
• 存在三个坐标系和两个特征点

2、字体属性设置

字体的常用属性有以下几个：

属性	含义	取值
FontName	字体名称	Arial、Times New Roman，etc.
FontSize	字体大小	10 number，etc.
FontWeight	字体粗细	normal(正常)、bold(加粗)
FontAngle	字体倾斜	italic(意大利斜体)、normal(正常)

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14,'FontWeight','bold','FontAngle','italic' )%设置坐标轴刻度字体名称，大小,加粗 ,斜体；
title('tit','FontWeight','normal');

3、坐标刻度设置

set(gca,'XLim',xl1,'XTick',xt1,'XTicklabel',xtl1);

XLim指的是刻度范围，xl1是一个一行二列的矩阵；XTick指的是标刻度的位置，xt1一般是数值型的；XTicklabel指的是在标刻度的文字内容，xtl1一般是char型的；xt1和xtl1需要长度一致，在某个刻度处若不想显示内容，可以用''占位。

三、破茧成蝶

function draw2()
figure 
x=0:0.001:20;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
y3=2*sin(x);
y4=2*cos(x);
wid=800;
hei=600;
bili=wid/hei;
wid1=0.43;
lefx=1-wid1*2;
lefy=lefx*bili;
hei1=(1-lefy)/2;

magx=lefx*8/14;   %margin   x 
intx=lefx*3/14;   %interval x
magy=lefy*8/14;   %margin   y 
inty=lefy*3/14;   %interval y
magx1=magx+wid1+intx;
magy1=magy+hei1+inty;

xt=0:5:10;xtl1=sprintfc('%g',xt);xtl2={'','',''};
yt1=-1:1;ytl1=sprintfc('%g',yt1);ytl3={'','',''};
yt2=-2:2:2;ytl2=sprintfc('%g',yt2);

set(gcf,'position',[0 0 wid hei])
subplot(221)
set(gca,'position',[magx magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
plot(x,y1);
set(gca,'XLim',[0, 11]);
set(gca,'YLim',[-1.5, 1.5]);
title('sin','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'YTick',yt1,'YTicklabel',ytl1);
set(gca,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl2);
ylabel('y');
subplot(222)
set(gca,'position',[magx1 magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
plot(x,y2);
set(gca,'XLim',[0, 11]);
set(gca,'YLim',[-1.5, 1.5]);
title('cos','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'YTick',yt1,'YTicklabel',ytl3);
set(gca,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl2);

subplot(223)
plot(x,y3);
set(gca,'XLim',[0, 11]);
set(gca,'YLim',[-3, 3]);
set(gca,'position',[magx magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
title('2sin','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'YTick',yt2,'YTicklabel',ytl2);
set(gca,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl1);
xlabel('x');
ylabel('y');
subplot(224)
plot(x,y4);
set(gca,'XLim',[0, 11]);
set(gca,'YLim',[-3, 3]);
set(gca,'position',[magx1 magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
title('2sin','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'YTick',yt2,'YTicklabel',ytl3);
set(gca,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl1);
xlabel('x');
end

ps：看起来好像也没有很好看，笔者随便找的例子体现不出效果，其他的数据也许会好看一点。

四、分图函数

关于四子图的情况，笔者编写了两种分图函数，一种分图的思想为：子图比例与大图比例保持相同；另一种分图的思想为：横向边缘与竖向边缘宽度相同。读者可根据自己的需求选取并结合自己的绘图内容加以扩充使用。两种函数如下：

1、保比例

function draw4()
figure
wid=1000;
hei=600;
big=0.43;
lef=1-big*2;
mag=lef*8/14;   %margin
int=lef*3/14;   %interval
mag1=mag+big+int;
set(gcf,'position',[0 0 wid hei])
subplot(221)
title('GPS-IF','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');

set(gca,'position',[mag mag1 big big],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(222)
set(gca,'position',[mag1 mag1 big big],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(223)
set(gca,'position',[mag mag big big],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(224)
title('GPS-IF','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'position',[mag1 mag big big],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
end

2、横竖边缘相同

function draw3()
figure
wid=1000;
hei=600;
bili=wid/hei;
wid1=0.43;
lefx=1-wid1*2;
lefy=lefx*bili;
hei1=(1-lefy)/2;

magx=lefx*8/14;   %margin   x 
intx=lefx*3/14;   %interval x
magy=lefy*8/14;   %margin   y 
inty=lefy*3/14;   %interval y
magx1=magx+wid1+intx;
magy1=magy+hei1+inty;

set(gcf,'position',[0 0 wid hei])
subplot(221)
title('GPS-IF','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');

set(gca,'position',[magx magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(222)
set(gca,'position',[magx1 magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(223)
set(gca,'position',[magx magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(224)
title('GPS-IF','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'position',[magx1 magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
end

3、横竖边缘相同且为50像素

function draw3()
figure
a=2;b=2;
wid=1000;hei=600;
pmag=50;  %the size of margin pix
marx(1:b+1,1)=3;marx(1)=8; 
mary(1:a+1,1)=3;mary(1)=8;
sumx=sum(marx);sumy=sum(mary);
marx=marx./sumx;mary=mary./sumy;
lefy=pmag/hei/mary(1);
lefx=pmag/wid/marx(1);
wid1=(1-lefx)/b;
hei1=(1-lefy)/a;

magx=lefx*8/14;   %margin   x 
intx=lefx*3/14;   %interval x
magy=lefy*8/14;   %margin   y 
inty=lefy*3/14;   %interval y
magx1=magx+wid1+intx;
magy1=magy+hei1+inty;

xt=0:0.5:1;xtl1=sprintfc('%g',xt);xtl2={'','',''};
yt1=0:0.5:1;ytl1=sprintfc('%g',yt1);ytl3={'','',''};
yt2=-2:2:2;ytl2=sprintfc('%g',yt2);

set(gcf,'position',[0 0 wid hei])
subplot(221)
set(gca,'position',[magx magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
title('TiT1','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
set(gca,'Ylim',[0 1],'YTick',yt1,'YTicklabel',ytl1);
ylabel('Ylab');

subplot(222)
set(gca,'position',[magx1 magy1 wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(223)
set(gca,'position',[magx magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
subplot(224)
set(gca,'position',[magx1 magy wid1 hei1],'xtick',[],'ytick',[],'box','on')
title('GPS-IF','FontSize',10,'FontName','Arial','FontWeight','normal');
end

4、任意多个子图

此函数可绘制任意多个子，依据以下标准绘制

• 边缘像素为50
• 边缘与间隙比为8：3
• 横竖间隙比为1：1

% main draw
function draw5(wid,hei,a,b)
figure
pmag=50;  %the size of margin pix
marx(1:b+1,1)=3;marx(1)=8; 
mary(1:a+1,1)=3;mary(1)=8;
sumx=sum(marx);sumy=sum(mary);
marx=marx./sumx;mary=mary./sumy;
lefy=pmag/hei/mary(1);
lefx=pmag/wid/marx(1);
marx=marx.*lefx;
mary=mary.*lefy;
wid1=(1-lefx)/b;
hei1=(1-lefy)/a;

xt=0:0.5:1;xtl1=sprintfc('%g',xt);xtl2=kcell(size(xtl1));xl=[0 1];
yt1=0:0.5:1;ytl1=sprintfc('%g',yt1);ytl2=kcell(size(ytl1));yl=[0 1];

set(gcf,'position',[0 0 wid hei])
for i=1:a
    magy=(a-i)*hei1+sum(mary(1:end-i));
    for j=1:b
        magx=(j-1)*wid1+sum(marx(1:j));
        n=(i-1)*b+j;
        subplot(a,b,n);
        set(gca,'position',[magx magy wid1 hei1],'box','on');
        % plot here!
        set(gca,'XLim',xl,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl2);
        set(gca,'YLim',yl,'YTick',yt1,'YTicklabel',ytl2);
        if j==1
            ylabel('Ylab');
            set(gca,'YTick',yt1,'YTicklabel',ytl1);
        end
        if i==a
            xlabel('Xlab');
            set(gca,'XTick',xt,'XTicklabel',xtl1);
        end
    end
end
end
% get a null cell which is a*b dims
function data=kcell(m)
a=m(1);b=m(2);
data=cell(a,b);
for i=1:a
   for j=1:b
       data(i,j)=cellstr(num2str(data{i,j}));
   end
end
end

注意：

• 代码中for j=1:b改为for j=b:-1:1可提高b的限度。
• 这个代码版本是横着画的，也可以竖着画，要竖着画需将for i=1:a和for j=1:b交换位置，并且相应的magy和magx两行代码也要交换位置。
  
  
  在宽和高一定的情况下，a和b的取值是有限度的，超过这个限度就会可能出现这种情况：