如何使用MATLAB绘制极坐标堆叠柱状图
Posted slandarer
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了如何使用MATLAB绘制极坐标堆叠柱状图相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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 , 2 π ] [0,2\\pi] [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 ] [0,\\pi] [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 , 2 π ] [0,2\\pi] [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(varargin1,'matlab.graphics.axis.PolarAxes')
ax=varargin1;varargin(1)=[];
else
ax=polaraxes(gcf);
end
hold on
obj.Parent=ax;
obj.HSet=varargin1;varargin(1)=[];
if ~isempty(varargin)&&isfloat(varargin1)
if length(varargin1)==2
obj.ThetaSet=linspace(varargin1(1),varargin1(2),size(obj.HSet,2)+1);
else
obj.ThetaSet=varargin1;
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以上是关于如何使用MATLAB绘制极坐标堆叠柱状图的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
matlab中怎么给柱状图加不同颜色以及分别legend? 跪求高人~~~
Python使用matplotlib绘制柱状图（bar plot）实战：水平条形图垂直条形图分组条形图堆叠条形图
cufflinks基于dataframe数据绘制柱状图（bar plot）堆叠柱状图(stacked bar plot)