本書在調(diào)研數(shù)千幅科技圖表的基礎(chǔ)上,使用MATLAB軟件,結(jié)合實例介紹分類型圖表(包括點圖、線
形圖、柱狀圖、條形圖、面積圖、餅圖和誤差條圖等)、數(shù)值型圖表(包括直方圖、核密度估計曲線圖、散點圖、
熱力圖、曲面圖和四維圖表等)和統(tǒng)計圖表中常見類型圖表的定制。本書創(chuàng)建了大量新的圖表樣式,具有
較強的實用性。圖表按類別分章排序,方便讀者在學(xué)習(xí)過程中直接查閱。
本書適合大學(xué)生、研究生、科研人員、數(shù)據(jù)分析人員、工程師、程序員以及所有對MATLAB科技繪圖和
學(xué)術(shù)圖表繪制感興趣的人員閱讀。
本書的出發(fā)點
本書使用MATLAB軟件,重點結(jié)合實例介紹各種常見類型圖表的定制。為了寫好本書,筆者分析了數(shù)千幅國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊上的插圖,發(fā)現(xiàn)這些插圖主要有下面3個特點。
基本的圖表類型使用頻率最高,如線形圖、柱狀圖、點圖、面積圖、餅圖、散點圖、直方圖、核密度估計曲線圖、箱形圖等。線形圖和柱狀圖的使用頻率占70%以上。
圖表樣式精細(xì)化,如使用頻率最高、看似最簡單的線形圖和柱狀圖有數(shù)十種變化,圖表的配色等比較專業(yè)。
很多圖表不是單一類型的圖表,而是添加了點、線、面和文本等各種類型的標(biāo)注。有的圖表有圖中圖或者由多種圖表的組合而成。
要實現(xiàn)這些圖表的效果,僅僅會用MATLAB提供的高級繪圖函數(shù)(如plot、bar、area、pie等)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以,筆者將本書的寫作重點放在圖表的美化和定制方面。
所謂美化,就是在用MATLAB高級繪圖函數(shù)(如plot、bar、area、pie等)繪制的圖表的基礎(chǔ)上,使用MATLAB提供的設(shè)置顏色、透明性、光照、紋理和材質(zhì)等的工具對這些圖形進(jìn)行美化,達(dá)到更加美觀、精細(xì)的效果。
所謂定制,是使用MATLAB提供的繪制點、線、面和文本等基礎(chǔ)繪圖函數(shù)從零開始搭建MATLAB中沒有的新圖表。任何復(fù)雜的圖表,都是由最基本的點、線、面等圖形元素組合而成的。學(xué)會了基本圖形元素的繪制,理論上任何圖表皆可定制。
本書是《MATLAB科技繪圖與學(xué)術(shù)圖表繪制從理論到實踐》(簡稱《從理論到實踐》)一書的姊妹篇,該書主要介紹方法論,有體系地介紹相關(guān)知識。兩本書基本覆蓋了MATLAB的主要圖表,以滿足學(xué)術(shù)期刊對論文中圖表的要求。
本書的內(nèi)容
本書將《從理論到實踐》中第6~8章的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展,結(jié)合實例講解常見的分類型圖表、數(shù)值型圖表和統(tǒng)計圖表等的實現(xiàn)。本書是對常用圖表類型的精耕細(xì)作。
本書假設(shè)讀者有MATLAB語言基礎(chǔ)。如果沒有學(xué)習(xí)過MATLAB,則可以通過本書提供的免費視頻課程快速入門。
第1章是概述,簡單介紹科技繪圖、MATLAB科技繪圖以及使用本書需要注意的事項。
第2~7章和第10章介紹分類型圖表,包括點圖、線形圖、柱狀圖、條形圖、面積圖、餅圖和誤差條圖等,介紹了各種可能的樣式。分類型圖表至少有一個坐標(biāo)軸是分類軸。
第8章、第9章、第11章和第13章、第14章介紹數(shù)值型圖表,包括直方圖、核密度估計曲線圖、散點圖、熱力圖、曲面圖和四維圖表等。數(shù)值型圖表的所有坐標(biāo)軸都是數(shù)值軸。
第12章和第15章介紹統(tǒng)計圖表,統(tǒng)計圖表在學(xué)術(shù)期刊中經(jīng)?梢钥吹。
本書的特點
首先,本書內(nèi)容豐富,介紹了常見圖表的各種可能樣式。
其次,本書內(nèi)容很實用,很多實例中的圖表樣式來源于國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊。
再次,本書重新定義了一些MATLAB圖表。所謂重新定義,就是不依賴MATLAB自己提供的高級繪圖函數(shù),而是利用MATLAB提供的點、線、面和文本等基本圖形元素,自己搭建新的圖表,實現(xiàn)MATLAB高級繪圖函數(shù)不能提供的效果。
本書的適用對象
本書適合大學(xué)生、研究生、科研人員、數(shù)據(jù)分析人員、工程師、程序員以及所有對MATLAB科技繪圖和學(xué)術(shù)圖表繪制感興趣的人員閱讀。
聯(lián)系作者
盡管本書書稿經(jīng)過了反復(fù)修改,但由于筆者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者批評指正,掃描下方二維碼可獲取本書配套資源。
配套資源
作者2025年3月
第1章概述
1.1本書與《從理論到實踐》一書的區(qū)別
1.1.1《從理論到實踐》的主要內(nèi)容
1.1.2學(xué)術(shù)圖表調(diào)研
1.1.3本書的側(cè)重點
1.2使用本書
1.2.1不懂MATLAB編程的讀者也可以使用本書
1.2.2使用本書源碼
第2章點圖
例001簡單點圖
例002復(fù)合點圖
例003簡單滑珠圖
例004復(fù)合滑珠圖
例005分區(qū)滑珠圖
例006點圖球面點
例007點圖球面點著色
例008點圖球面點大小
例009啞鈴圖
例010曲線點圖(三維點)
例011火柴桿圖
例012棒棒糖圖
例013火柴桿圖基線
例014棒棒糖圖基線
第3章線形圖
例015簡單線形圖
例016復(fù)合線形圖
例017復(fù)合線形圖 線面標(biāo)注
例018復(fù)合線形圖 球面點
例019復(fù)合線形圖 球面點 背景色
例020平滑線形圖
例021線形圖 特殊字符標(biāo)注
例022復(fù)合平滑曲線
例023顏色填充復(fù)合線形圖
例024分面線形圖
例025三維線形圖
例026極坐標(biāo)線形圖
例027線形圖區(qū)間填充
例028縱向線形圖
例029時間序列數(shù)據(jù)線形圖
例030局部放大
例031三維線形圖 面板
第4章柱狀圖
例032簡單柱狀圖
例033多色簡單柱狀圖
例034復(fù)合柱狀圖
例035堆疊柱狀圖
例036百分比堆疊柱狀圖
例037沖擊圖
例038用漸變色填充柱形面
例039分區(qū)標(biāo)注柱狀圖
例040用圖片填充柱形面
例041三角形柱狀圖
例042倒三角形柱狀圖
例043柱狀圖疊加箭頭圖片標(biāo)注
例044百分比堆疊柱狀圖疊加連線
例045百分比堆疊柱狀圖垂直漸變填充
例046百分比堆疊柱狀圖水平漸變填充
例047重疊柱狀圖
例048分區(qū)柱狀圖
例049分區(qū)堆疊柱狀圖
例050給柱狀圖設(shè)置基線
例051反轉(zhuǎn)柱狀圖的y軸
例052水平漸變色填充復(fù)合柱狀圖
例053柱狀圖疊加背景色
例054柱狀圖 漸變色背景 分區(qū)標(biāo)注
例055背景色 側(cè)面文本標(biāo)注柱狀圖
例056三維柱狀圖
例057三維圓錐柱狀圖
例058三維圓柱柱狀圖
例059有序堆疊柱狀圖
例060有序堆疊柱狀圖疊加平滑線形圖
例061雙向堆疊柱狀圖
例062柱狀圖 標(biāo)簽1
例063柱狀圖 標(biāo)簽2
例064簡單極坐標(biāo)柱狀圖
例065復(fù)合極坐標(biāo)柱狀圖
例066堆疊極坐標(biāo)柱狀圖
例067分區(qū)極坐標(biāo)柱狀圖
例068環(huán)形柱狀圖
第5章條形圖
例069簡單有序條形圖
例070多色有序條形圖
例071堆疊條形圖
例072百分比堆疊條形圖
例073分區(qū)條形圖
例074條形圖 標(biāo)簽1
例075條形圖 標(biāo)簽2
例076條形圖 標(biāo)簽3
例077復(fù)合條形圖
例078雙向堆疊條形圖
例079金字塔圖
例080蝴蝶圖
例081三維條形圖
第6章面積圖
例082簡單面積圖
例083復(fù)合面積圖
例084堆疊面積圖
例085百分比堆疊面積圖
例086給面積圖設(shè)置基線
例087三維面積圖
例088漸變色堆疊面積圖
例089yx面積圖
例090基線漸變著色復(fù)合面積圖
例091時間序列數(shù)據(jù)面積圖
第7章餅圖
例092二維餅圖
例093分面餅圖
例094三維餅圖
例095半透明三維餅圖
例096環(huán)狀圖
例097多環(huán)圖
例098展示扇區(qū)組成明細(xì)
例099環(huán)狀圖疊加餅圖
例100環(huán)狀圖 極坐標(biāo)柱狀圖
第8章直方圖和核密度估計曲線圖
例101一元直方圖
例102復(fù)合直方圖
例103極坐標(biāo)直方圖
例104一元核密度估計曲線圖
例105顏色填充核密度估計曲線圖
例106復(fù)合一元核密度估計曲線圖
例107分面核密度估計曲線圖
例108山脊圖單色填充核密度估計曲線圖
例109山脊圖漸變色填充核密度估計曲線圖
例110二元直方圖
例111二元直方圖的二維樣式
例112二元核密度估計曲面圖
例113分箱散點圖1
例114分箱散點圖2
例115分箱散點圖3
第9章散點圖
例116簡單二維散點圖
例117復(fù)合二維散點圖
例118二維標(biāo)簽散點圖
例119二維散點圖用變量定義點的顏色
例120二維散點圖用變量定義點的大小
例121氣泡圖
例122抖動散點圖
例123蜂巢散點圖
例124分區(qū)蜂巢散點圖
例125復(fù)合散點圖疊加等概橢圓
例126簡單三維散點圖
例127三維散點圖疊加等概橢球
例128矩陣散點圖
例129邊際圖1
例130邊際圖2
例131邊際圖3
例132極坐標(biāo)散點圖
例133三元散點圖
例134規(guī)則散點圖
第10章誤差條圖
例135簡單誤差條圖
例136復(fù)合誤差條圖
例137分區(qū)誤差條圖
例138雙向誤差條圖
例139添加背景的誤差條圖
例140球面點誤差條圖
第11章熱力圖
例141普通熱力圖
例142圓圈熱力圖
例143方塊熱力圖
例144三角形方塊熱力圖
第12章專業(yè)統(tǒng)計圖表
例145簡單箱形圖
例146多色簡單箱形圖
例147顏色漸變的簡單箱形圖
例148箱形圖疊加均值連線
例149復(fù)合箱形圖
例150帶槽口的箱形圖
例151誤差柱狀圖
例152誤差柱狀圖疊加抖動散點圖
例153散點箱形圖
例154小提琴圖
例155云雨圖1
例156云雨圖2
例157云雨圖3
例158云雨圖4
例159誤差柱狀圖標(biāo)注檢驗顯著性
例160配對圖
例161箱形圖疊加配對圖
例162誤差柱狀圖疊加配對圖
例163線性回歸模型疊加置信區(qū)間
例164可線性化曲線模型
第13章曲面圖
例165曲面模型
例166曲面著色
例167給曲面添加光照
例168曲面的透明度
例169曲面的紋理映射
例170色譜圖
例171等值線圖和矢量圖
例172填充等值線圖
例173三維等值線圖
第14章四維圖表
例174切片圖1
例175切片圖2
例176等值面圖
例177流錐圖
第15章數(shù)據(jù)擬合
例178曲線擬合
例179曲面擬合
例180擬合曲線疊加置信區(qū)間
參考文獻(xiàn)