Matlab實現(xiàn)極坐標堆疊柱狀圖的繪制
極坐標堆疊圖也是風玫瑰圖的常用形式,MATLAB的bar繪制的條形圖可以繪制成堆疊形式,但是并沒有一個自帶函數(shù)可以繪制極坐標堆疊圖,而且極坐標下fill函數(shù)也不能用,于是就考慮將數(shù)據(jù)進行累加,并多次調用polarhistogram函數(shù)進行繪圖,我將這個過程變?yōu)榱艘粋€方便調用的類。
以下先說明這個類該咋用,之后再給出類的完整代碼:
part1: 函數(shù)介紹
基本使用
h的每一行代表要繪制一層柱狀圖的數(shù)據(jù),這里要繪制三層的堆疊柱狀圖:
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);% 構造堆疊圖類 wr=wr.draw(); % 繪圖

其中wr=windrose(h)是構造類的過程,第一個輸入可以是高度矩陣,也可以是當前的極坐標區(qū)域,繪制的角度范圍可以省略。
角度范圍
構造函數(shù)的角度范圍可以省略,默認范圍為[0,2π],以下兩種寫法是等同的:
wr=windrose(h) wr=wr.draw()
wr=windrose(h,[0,2*pi]) wr=wr.draw()

調節(jié)到 [0,π]:
wr=windrose(h,[0,pi]) wr=wr.draw()

**不均勻角度:**比數(shù)據(jù)長度多1的角度序列,角度值要求[0,2π]范圍:
wr=windrose(h,[0:5:30,31:1:59]./59.*2.*pi); wr=wr.draw()

常用函數(shù):改變樣式
基本上的線條顏色,線條透明度,面透明度,線條粗細等patch對象具有的一系列屬性,均可以依靠此setStyle函數(shù)設置:
線條顏色: EdgeColor
線條透明度: EdgeAlpha
面透明度: FaceAlpha
線條粗細:LineWidth
% 隨機數(shù)據(jù)生成并拼成矩陣
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);% 構造堆疊圖類
wr=wr.draw(); % 繪圖
% 圖像屬性設置
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',.8,'EdgeColor',[.2,.2,.2])

常用函數(shù):設置下界
就是添加一個圓形把中心區(qū)域密集的線條遮蓋一下,例如想要設置下界限為4,可以再之前代碼最后加入:
wr.setLConf(4)

常用函數(shù):修改顏色
修改一個顏色:(例)修改第二層的顏色:
wr.setColor([.1,.8,.1],2)

修改多個顏色:(例)修改第一、三層的顏色:
wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])

添加圖例
請使用返回對象的Children屬性添加圖例:
% 添加圖例 lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3'); lgd.Location='best';

part2: 完整類函數(shù)代碼
classdef windrose
% @author : slandarer
% 公眾號 : slandarer隨筆
%
% 使用實例:
% =========================================================================
% % 隨機數(shù)據(jù)生成并拼成矩陣
% 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)
%
% % 將第二層變成綠
% % wr.setColor([.1,.8,.1],2)
% % 將第一第二層變成黑色
% % wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])
%
% % 添加圖例
% lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3');
% lgd.Location='best';
properties
HSet % mxn 大小數(shù)據(jù),m組數(shù)據(jù),每組n個柱
ThetaSet % 1x(n+1) 分隔角度
histType % 可初始化屬性
LConfHdl % 下邊界圖形對象
Parent
Children
end
methods
function obj=windrose(varargin)
% 變量數(shù)據(jù)讀取及傳入
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) % 循環(huán)繪圖
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
% -------------------------------------------------------------
% 繪制下邊界圓形
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) % 設置屬性
for i=1:length(obj.Children)
set(obj.Children(i),varargin{:});
end
end
function setLConf(obj,LConf)% 設置下邊界
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)% 顏色
k=1;
for i=n
set(obj.Children(i),'FaceColor',colorList(k,:));
k=k+1;
end
end
end
end
part3: 兩個使用示例
示例一
% windrose demo 1
% 隨機數(shù)據(jù)生成并拼成矩陣
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();
% 圖像屬性設置
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',.8,'EdgeColor',[.2,.2,.2])
% 添加下界限
wr.setLConf(4)
% 將第二層變成綠
% wr.setColor([.1,.8,.1],2)
% 將第一第二層變成黑色
% wr.setColor([0,.2,0;0 0 .2],[1,3])
% 添加圖例
lgd=legend(wr.Children,'CLASS 1','CLASS 2','CLASS 3');
lgd.Location='best';
% 坐標區(qū)域修飾
ax=gca;
ax.LineWidth=1.5;
ax.GridLineStyle='-.';
ax.FontName='Cambria';
ax.FontSize=13;

示例二
% windrose demo 2
% 隨機數(shù)據(jù)生成并拼成矩陣
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];
% 生成極坐標區(qū)域,并更改背景顏色
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;
% 生成風玫瑰圖
wr=windrose(ax,h);
wr=wr.draw();
% 屬性修飾
wr.setStyle('LineWidth',1.2,'FaceAlpha',1,'EdgeColor',[.2,.2,.2])
wr.setLConf(4)
% 修改顏色
colorList=[194,196,191;
212,217,217;
110,135,117]./255;
wr.setColor(colorList,1:3)

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