MATLAB | 绘图复刻 | 折线图+误差棒+柱状图+散点抖动+灰色背景+图片叠加
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了MATLAB | 绘图复刻 | 折线图+误差棒+柱状图+散点抖动+灰色背景+图片叠加相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
看到gzh R语言ggplot2科研绘图
发布了一篇绘图复刻类文章,复刻了:
Nature(IF=49.962)文章(Gut microbiota modulates weight gain in mice after discontinued smoke exposure)其中的Figure.1b,绘制效果十分惊艳,手痒就想拿MATLAB也绘制一下试试:
注:数据来自于R语言ggplot2科研绘图
折线图+误差棒+柱状图+散点抖动+灰色背景+图片叠加,要素属实有点多,这篇也会比较长。。
0 绘制效果
原绘制效果绘制效果:
本人复刻效果:
1 数据导入
由于数据不太规整,我们使用readtable
读取table格式数据表,之后循环找到我们想要的数据。
Data=readtable('2022.1.15.CSV','VariableNamingRule','preserve');
% 获取各组数据的名称
treatName=unique(Data.treat,'stable');
% 配色数据
colorList=[84,148,206;255,130,131;13,137,138;249,204,82]./255;
for i=1:length(treatName)
tempData=Data(strcmp(Data.treat,treatNamei),:);
% 将日期数据和value由table转换为array数组
day=table2array(tempData(:,2));
value=table2array(tempData(:,3:5));
% 后续数据绘图
% ... ...
end
配色数据提取的方式很多,可以qq取色或者ppt取色,我公众号上也有一些取色器工具,可以自行查找下载取用,这是图片中用到的配色:
2 基础绘图
在循环内部使用errorbar
绘制带误差棒折线图,同时由于误差棒边缘粗细颜色,和最前面折线图不同,因此每组数据还要分别再画两个plot
折线图用来绘制粗线条和圆点,这里的误差使用的是SEM误差,即std/sqrt(n):
% -------------------------------------------------------------------------
% 创建图窗并获取坐标区域
figure('Position',[500,200,560,520])
ax=gca;hold on
for i=1:length(treatName)
tempData=Data(strcmp(Data.treat,treatNamei),:);
% 将日期数据和value由table转换为array数组
day=table2array(tempData(:,2));
value=table2array(tempData(:,3:5));
% 绘制含误差条的折线图、及粗折线图、及圆点图
errorbar(day,mean(value,2),std(value,1,2)/sqrt(size(value,2)),...
'Color',[0,0,0],'LineWidth',1.8,'Marker','o','CapSize',8);
plot(day,mean(value,2),'Color',colorList(i,:),'LineWidth',6)
plot(day,mean(value,2),'o','LineWidth',1,'MarkerEdgeColor',[0,0,0],...
'MarkerFaceColor',colorList(i,:),'MarkerSize',9);
end
3 生成图例
图像中的图例不是圆点或者直线,而是一个长方形,看起来更像是patch
对象的图例,因此需要把循环绘图部分修改一下,创造屏幕外的patch对象用来当作图例的图标,同时将图例的AutoUpdate
设置为off以避免后续绘图图例自动更改:
for i=1:length(treatName)
tempData=Data(strcmp(Data.treat,treatNamei),:);
% 将日期数据和value由table转换为array数组
day=table2array(tempData(:,2));
value=table2array(tempData(:,3:5));
% 绘制含误差条的折线图、及粗折线图、及圆点图
errorbar(day,mean(value,2),std(value,1,2)/sqrt(size(value,2)),...
'Color',[0,0,0],'LineWidth',1.8,'Marker','o','CapSize',8);
plot(day,mean(value,2),'Color',colorList(i,:),'LineWidth',6)
plot(day,mean(value,2),'o','LineWidth',1,'MarkerEdgeColor',[0,0,0],...
'MarkerFaceColor',colorList(i,:),'MarkerSize',9);
% 循环生成patch对象用来当作图例的图标
patchHdl(i)=fill([0,0,0,0],[0,0,0,0],colorList(i,:),'LineWidth',1.2);
end
legend(patchHdl,'Non\\_SMK ','SMK','Non\\_SMK+abx','SMK+abx','AutoUpdate','off',...
'Location','northoutside','NumColumns',4,'Box','off','FontSize',12)
4 增添灰色区域和常量线
就是用plot
函数绘制直线,使用fill
函数画灰色区域,并用uistack
函数把这俩放在最下面,这里没用xline画常量线是因为推出较晚(R2018b),且层级关系不好捋顺:
% 绘制区域分隔虚线,这里没用xline是因为推出较晚(R2018b),且层级关系不好捋顺
xLineHdl=plot([21,21],[0,60],'LineWidth',1.8,'LineStyle','--','Color',[0,0,0]);
uistack(xLineHdl,'bottom')
% 绘制灰色区域并移动到最下方
grayAreaHdl=fill([21,21,40,40],[0+.2,60,60,0+.2],[229,229,229]./255,'EdgeColor','none');
uistack(grayAreaHdl,'bottom')
5 坐标区域修饰
调整坐标区域字体啊标签啊,横纵坐标比例等一系列元素,详细请看下面代码和注释:
ax=gca;
% 调整边缘空间
ax.LooseInset=[0,0,0,0];
% 控制轴范围
ax.YLim=[0,60];
ax.XLim=[0,40];
ax.XTick=0:10:40;
ax.YTick=0:20:60;
% 修改xy轴标签和字体
ax.XLabel.String='Day';
ax.YLabel.String='Weight change(%)';
ax.XLabel.FontSize=14;
ax.YLabel.FontSize=14;
ax.XLabel.FontWeight='bold';
ax.YLabel.FontWeight='bold';
% 设置轴线粗细和刻度朝外
ax.LineWidth=1.5;
ax.TickDir='out';
6 添加显著性标记
提前算好显著性水平后就直接用plot
和text
添加标记就好了,不是很难:
% 添加显著性标志
plot([36.2,36.2],[18,26],'Color',[0,0,0],'LineWidth',2.5)
plot([38,38],[18,40],'Color',[0,0,0],'LineWidth',2.5)
text(37.3,22,'***','Rotation',90,'FontSize',17,'HorizontalAlignment','center','FontWeight','bold')
text(39.3,29,'****','Rotation',90,'FontSize',17,'HorizontalAlignment','center','FontWeight','bold')
7 生成子图坐标区域
使用axes
函数在当前图窗gcf
生成俩新的坐标区域,设置背景色Color
为透明none
:
% 左上角坐标区域
ax2=axes(gcf,'Position',[.11,.69,.4,.17]);
hold on
ax2.XLim=[-50,600];
ax2.Color='none';
ax2.LineWidth=1.5;
ax2.TickDir='out';
ax2.FontSize=12;
ax2.XTick=0:200:600;
ax2.YTick=[];
ax2.Title.String='iAUC: Exposure';
ax2.Title.FontWeight='bold';
ax2.Title.FontSize=15;
ax2.YDir='reverse';
ax2.YLim=[.4,4.6];
% -------------------------------------------------------------------------
% 右上角坐标区域
ax3=axes(gcf,'Position',[.595,.69,.365,.17]);
hold on
ax3.XLim=[0,500];
ax3.Color='none';
ax3.LineWidth=1.5;
ax3.TickDir='out';
ax3.FontSize=12;
ax3.XTick=0:100:500;
ax3.YTick=[];
ax3.Title.String='iAUC: Cessation';
ax3.Title.FontWeight='bold';
ax3.Title.FontSize=15;
ax3.YDir='reverse';
ax3.YDir='reverse';
ax3.YLim=[.4,4.6];
8 柱状图绘制
比如在左侧ax2绘制柱状图,右侧ax3同理,同时因为0基线太细,我们要获取基线的句柄并将其加粗:
% 获取第一组柱状图数据并删除缺失值
barData1=[Data.Non_SMK,Data.SMK,Data.("Non_SMK+abx"),Data.("SMK+abx")];
barData1(isnan(barData1(:,1)),:)=[];
barHdl=barh(ax2,mean(barData1),'FaceColor',[1,1,1],'LineWidth',1.2,'EdgeColor',[0,0,0]);
% 设置0基线属性
barBaseLineHdl=barHdl.BaseLine;
barBaseLineHdl.LineWidth=1.2;
9 绘制柱状图误差条
还是使用errorbar
函数,不过设置horizontal
属性将其变为横向,同时设置LineStyle
属性为none
隐藏折线部分:
% 绘制误差条
errorbar(ax2,mean(barData1),1:4,std(barData1,1)./sqrt(size(barData1,1)),...
'horizontal','LineStyle','none','LineWidth',1.2,'Color',[0,0,0])
10 绘制抖动散点
使用scatter绘制并设置YJitter
抖动,不过该属性出现较晚,请使用R2020b
及以后版本:
% 绘制抖动散点图
for i=1:4
scatter(ax2,barData1(:,i),i.*ones(1,size(barData1,1)),20,...
'filled','YJitter','density','CData',colorList(i,:))
end
老版本请使用如下方案:
% 老版本方案
% 绘制抖动散点图
for i=1:4
scatter(ax2,barData1(:,i),i+rand(1,size(barData1,1)).*.8-.4,20,...
'filled','CData',colorList(i,:))
end
11 绘制子图显著性标志
还是用plot
和text
绘制:
% 添加显著性标志
plot(ax2,[370,370],[1,2],'Color',[0,0,0],'LineWidth',2.5)
plot(ax2,[530,530],[3,4],'Color',[0,0,0],'LineWidth',2.5)
text(ax2,410,1.5,'****','Rotation',90,'FontSize',17,'HorizontalAlignment','center','FontWeight','bold')
text(ax2,570,3.5,'****','Rotation',90,'FontSize',17,'HorizontalAlignment','center','FontWeight','bold')
12 子图绘制完整代码
% ==============以上是关于MATLAB | 绘图复刻 | 折线图+误差棒+柱状图+散点抖动+灰色背景+图片叠加的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
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matlab绘图函数条形图极坐标土折线图等matlab图行绘制八
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