在MATLAB中将坐标轴与绘图区分离

Question

我发现坐标轴上或附近的数据点很难看到。当然，显而易见的修复方法是简单地使用axis([xmin xmax ymin ymax])更改绘图区域，但并非所有情况下都适用；例如，如果x轴代表时间，则将最小值x移动到-1以显示0处的活动是没有意义的。

相反，我希望能够简单地将x和y轴移离绘图区域，就像我在这里所做的一样： 左：MATLAB生成，右：期望（图像处理软件）

有办法在MATLAB中自动执行此操作吗？我认为可以通过使用outerposition轴属性来实现（即将其设置为[0 0 0.9 0.9]并在原始位置绘制新的轴？），但我没有从那个策略中得到任何进展。

- achilles

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另一个选项可能是类似于 axis([minx-minx/10 maxx miny maxy]) 或者其他因素而不是1/10。 - shamalaia

Answer 1

这里已经有一些回答向您展示了大部分方法 - 这是将x和y轴根据您提供的示例分离的最后一步。

f = figure ( 'color', 'white' );
% create the axes and set some properties
ax = axes ( 'parent', f, 'box', 'off', 'nextplot', 'add', 'XMinorTick', 'on', 'YMinorTick', 'on' );
% plot some data
plot ( ax, 0:10, [0:10].^2, 'rx-' )
% modify the x and y limits to below the data (by a small amount)
ax.XLim(1) = ax.XLim(1)-(ax.XTick(2)-ax.XTick(1))/4;
ax.YLim(1) = ax.YLim(1)-(ax.YTick(2)-ax.YTick(1))/4;
% Set the tick direction
ax.TickDir = 'out';
% draw the plot to generate the undocumented vertex data var
drawnow()

%% R2015a
% X, Y and Z row of the start and end of the individual axle.
ax.XRuler.Axle.VertexData(1,1) = 0;
ax.YRuler.Axle.VertexData(2,1) = 0;


%% R2015b
% extract the x axis vertext data
% X, Y and Z row of the start and end of the individual axle.
vd = get(ax.XAxis.Axle,'VertexData');
% reset the zero value
vd(1,1) = 0;
% Update the vertex data
set(ax.XAxis.Axle,'VertexData',vd);
% repeat for Y (set 2nd row)
vd = get(ax.YAxis.Axle,'VertexData');
vd(2,1) = 0;
set(ax.YAxis.Axle,'VertexData',vd);

编辑：每当坐标轴/图形更改大小或缩放或平移时，顶点是Matlab重新创建的内容。

你可以尝试通过添加监听器来捕捉这个变化（请记住，此处使用了不记录在案的功能）。我们可以使用MarkedClean事件，该事件被调用多次。

addlistener ( ax, 'MarkedClean', @(obj,event)resetVertex(ax) );

如果你的resetVertex函数类似于以下代码：（仅显示R2015b版本）

function resetVertex(ax)
    % ...
end

编辑2：添加了关闭小于0的次刻度线的代码。

function resetVertex ( ax )
  % extract the x axis vertext data
  % X, Y and Z row of the start and end of the individual axle.
  ax.XAxis.Axle.VertexData(1,1) = 0;
  % repeat for Y (set 2nd row)
  ax.YAxis.Axle.VertexData(2,1) = 0;

  % You can modify the minor Tick values by modifying the vertex data
  % for them, e.g. remove any minor ticks below 0 
  ax.XAxis.MinorTickChild.VertexData(:,ax.XAxis.MinorTickChild.VertexData(1,:)<0) = [];
  ax.YAxis.MinorTickChild.VertexData(:,ax.YAxis.MinorTickChild.VertexData(2,:)<0) = [];
end

注意：此方法使用了未经文档记录的功能，因此可能仅适用于某些版本的Matlab（我已添加了r2015a和r2015b的代码），并且根据您对绘图所做的操作，Matlab可能会重新创建顶点数据。

- matlabgui

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非常好！但是在2015a版本中无法运行，导致错误：No appropriate method, property, or field 'XAxis' for class 'matlab.graphics.axis.Axes'. - EBH

@matlabgui 首先 - 你是怎么找到这样的功能的？其次 - 我和 @sardar_Usama 有同样的问题，即使只是缩放或平移图形，轴也会重新连接，再运行 ax.XRuler.Axle.VertexData... 这一行代码并不能总是解决问题。 - EBH

无法停止MATLAB重新创建此property或者无法将此property关闭一段时间吗？最新的编辑解决了小图窗口的问题，但当图窗最大化时会出现一些刻度。 - Sardar Usama

你正在处理未记录的功能，它们可能会表现出你不希望发生的方式。我怀疑它们不能被关闭，但你可以“与它们共事”... - matlabgui

@matlabgui 我不能说它是完美的，但它是最接近最优的 +1。 - EBH

Answer 2

这里有一个简单的方法来实现这个目标：

% some data:
x = 1:100;
f=@(x) 5.*x;
y=f(x)+rand(1,length(x))*50;
close all
% plotting:
f1 = figure('Color','white');
ax = axes;
plot(ax,x,y,'o');
% 'clean' the data area a little bit:
box off
ax.TickDir = 'out';
% pushing the axis a bit forward:
lims = axis;
pos = ax.Position;
axis([lims(1)-ax.XTick(2)/5 lims(2)+0.1 lims(3)-ax.YTick(2)/5 lims(4)+0.1])
% Create lines
firstXtick = 0.013; %this value need to be adjusted only once per figure
firstYtick = 0.023; %this value need to be adjusted only once per figure
lx = annotation(f1,'line',[pos(1) pos(1)+firstXtick],...
     [pos(2) pos(2)],'Color',[1 1 1],'LineWidth',1);
ly = annotation(f1,'line',[pos(1) pos(1)],...
     [pos(2) pos(2)+firstYtick],'Color',[1 1 1],'LineWidth',1);

这将产生如下图所示的结果： 唯一需要调整的是每种图形类型仅需进行一次的firstXtick和firstYtick值，必须对特定坐标轴进行精细调整。设置正确值后，可以轻松调整图形大小。缩放和平移需要进行少量修补。

- EBH

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@achilles和Sardar_Usama，我已经编辑了我的答案，以获得更接近问题中的图形的结果（与matlabgui不同的方式），请告诉我它是否适用于您。 - EBH

这也可以解决问题 -- 抱歉我不能接受两个答案 ... +1 - achilles

@EBH 很棒的注释技巧! 我已经给它投了赞！ - Sardar Usama

Answer 3

您可以从小于零开始设置坐标轴，然后从图表中删除小于零的刻度。例如：

plot(0:3:30,0:3:30);     %Some random data for plotting
h = gca;
axis([-1 30 -1 30]);     %Setting the axis from less than zero
box off;                 %Removing box
h.TickDir = 'out';       %Setting Direction of ticks to outwards
h.XTickLabel(1)= {' '};  %Removing the first tick of X-axis
h.YTickLabel(1)= {' '};  %Removing the first tick of Y-axis

使用这段代码，您将获得以下结果：

这可能有一个缺点，有时候零刻度也会被移除（如上图所示）。这是因为图表将轴的第一个刻度设置为零。可以通过使用 if 条件来避免这种情况。因此，代码可以修改为以下形式：

plot(0:3:30,0:3:30);
h = gca;
axis([-1 30 -1 30]);
box off;
h.TickDir = 'out';

if str2num(cell2mat(h.XTickLabel(1))) <0
    h.XTickLabel(1)= {' '};
end

if str2num(cell2mat(h.YTickLabel(1))) <0
    h.YTickLabel(1)= {' '};
end

上述代码将产生以下结果：-

此外，请注意，对于您的情况，由于轴刻度非常少，-1 可能不太适合作为轴起始值，您可能需要使用 -0.1，即 axis([-0.1 30 -0.1 30]);。

- Sardar Usama

Answer 4

通过对@matlabgui的答案进行轻微修改，您可以跟踪（主要）刻度限制：

ax = gca();
% Set the tick direction
ax.TickDir = 'out';
% Make sure this stays when saving, zooming, etc
addlistener ( ax, 'MarkedClean', @(obj,event) change_ticks(ax) );
% Draw the plot to generate the undocumented vertex data variable
% and call callback for the first time
drawnow();

回调函数

function change_ticks( ax )       
    % Modify ruler
    ax.XRuler.Axle.VertexData(1,1) = ax.XTick(1);
    ax.XRuler.Axle.VertexData(1,2) = ax.XTick(end);
    ax.YRuler.Axle.VertexData(2,1) = ax.YTick(1);
    ax.YRuler.Axle.VertexData(2,2) = ax.YTick(end);
end

我没有进行详尽的测试，但似乎也适用于自定义刻度。这样可以很好地将标尺截断，不仅在零点处，而且在第一个和最后一个刻度之外。在Windows上测试过Matlab 2019a，ax.XRuler.Axle.VertexData运行正常。请注意，这仅适用于主要刻度！

- neurosock