第二十章句柄图形 什么是句柄图形?句柄图形是对底层图形例程集合的总称,它实际上进行生成图形的工作。 这些细节通常隐藏在图形M文件的内部,但如果想使用它们也是可得到的 MATLAB用户指南给人的一种印象是,句柄图形非常复杂,只对熟练的高级用户才有用。 而实际上不是这样的。句柄图形可以被任何人用来改变 MATLAB生成图形的方式,不论是只 想在一幅图里做一点小变动,还是想做影响所有图形输出的全局变动 句柄图形允许你定制图形的许多特性,而这用高级命令和前几章里描述的函数是无法实现 的。例如,如果想用橘黄色来画一条线,而不是plot命令中可用的任何一种颜色,该怎么做呢? 句柄图形就可以提供一种方法。 本章不对句柄图形作详细讨论,因为那样涉及问题太细。这里的目的只是对句柄图形概念 作基本了解,并提供足够多的信息,使得即使是偶尔使用一下 MATLAB的用户也可以利用句 柄图形。在这个背景下,在本章最后给出了关于句柄图形对象属性和它们的值,它不仅很有用 也很有意义 20.1谁需要句柄图形? 开始,我们要强调本章主要是针对那些不满足于MA∏LAB普通图形特性的读者。如果对 所画的图形已经很满意,那么就跳过当前的讨论。如果以后要定制图形,只要记住这里有可用 的信息 现在,对于那些还在犹豫的用户,我们要强调学习使用句柄图形并不困难。如果只想改变 图形的标题字体,或者改变一个图形窗口的背景颜色,那么,你不必成为一个句柄图形的专家 也可做到。 另一方面,如果想定制图形,并且要打算对图形的每个可能方面进行控制,那么句柄图 会为此提供强有力的工具 前面那些章提供的图形功能被认为是高级的命令和函数,包括plot,mesh,axis及其它 这些函数是建立在底层函数和属性的基础上,总称为句柄图形。 20.2什么是句柄图形对象 句柄图形是基于这样的概念,即一幅图的每一组成部分是一个对象,每一个对象有一系列 句柄和它相关,每一个对象有按需要可以改变的属性 当今计算机行业最流行的术语之一便是对象这个词。面向对象的编程语言,数据库对象, 操作系统和应用程序接口都使用了对象的概念。一个对象可以被粗略地定义为由一组紧密相关、 形成唯一整体的数据结构或函数集合。在 MATLAB中,图形对象是一幅图中很独特的成分, 它可以被单独地操作 由图形命令产生的每一件东西都是图形对象。它们包括图形窗口或仅仅说是图形,还有坐 标轴、线条、曲面、文本和其它。这些对象按父对象和子对象组成层次结构。计算机屏幕是根 对象,并且是所有其它对象的父亲。图形窗口是根对象的子对象;坐标轴和用户界面对象(在
第二十章 句柄图形 ` 什么是句柄图形？句柄图形是对底层图形例程集合的总称，它实际上进行生成图形的工作。 这些细节通常隐藏在图形 M 文件的内部，但如果想使用它们也是可得到的。 MATLAB 用户指南给人的一种印象是，句柄图形非常复杂，只对熟练的高级用户才有用。 而实际上不是这样的。句柄图形可以被任何人用来改变 MATLAB 生成图形的方式，不论是只 想在一幅图里做一点小变动，还是想做影响所有图形输出的全局变动。 句柄图形允许你定制图形的许多特性，而这用高级命令和前几章里描述的函数是无法实现 的。例如，如果想用橘黄色来画一条线，而不是 plot 命令中可用的任何一种颜色，该怎么做呢？ 句柄图形就可以提供一种方法。 本章不对句柄图形作详细讨论，因为那样涉及问题太细。这里的目的只是对句柄图形概念 作基本了解，并提供足够多的信息，使得即使是偶尔使用一下 MATLAB 的用户也可以利用句 柄图形。在这个背景下，在本章最后给出了关于句柄图形对象属性和它们的值，它不仅很有用 也很有意义。 20.1 谁需要句柄图形？ 开始，我们要强调本章主要是针对那些不满足于 MATLAB 普通图形特性的读者。如果对 所画的图形已经很满意，那么就跳过当前的讨论。如果以后要定制图形，只要记住这里有可用 的信息。 现在，对于那些还在犹豫的用户，我们要强调学习使用句柄图形并不困难。如果只想改变 图形的标题字体，或者改变一个图形窗口的背景颜色，那么，你不必成为一个句柄图形的专家 也可做到。 另一方面，如果想定制图形，并且要打算对图形的每个可能方面进行控制，那么句柄图形 会为此提供强有力的工具。 前面那些章提供的图形功能被认为是高级的命令和函数，包括 plot，mesh，axis 及其它。 这些函数是建立在底层函数和属性的基础上，总称为句柄图形。 20.2 什么是句柄图形对象 句柄图形是基于这样的概念，即一幅图的每一组成部分是一个对象，每一个对象有一系列 句柄和它相关，每一个对象有按需要可以改变的属性。 当今计算机行业最流行的术语之一便是对象这个词。面向对象的编程语言，数据库对象， 操作系统和应用程序接口都使用了对象的概念。一个对象可以被粗略地定义为由一组紧密相关、 形成唯一整体的数据结构或函数集合。在 MATLAB 中，图形对象是一幅图中很独特的成分， 它可以被单独地操作。 由图形命令产生的每一件东西都是图形对象。它们包括图形窗口或仅仅说是图形，还有坐 标轴、线条、曲面、文本和其它。这些对象按父对象和子对象组成层次结构。计算机屏幕是根 对象，并且是所有其它对象的父亲。图形窗口是根对象的子对象；坐标轴和用户界面对象（在
下一章讨论)是图形窗口的子对象;线条、文本、曲面、补片和图象对象是坐标轴对象的子对 象。这种层次关系在图20-1中给出 根对象 (计算机屏幕) 父对象 图形框架窗口对象 图形框架窗口对象 子对象 Imeni对象 Uncontrol对象 坐标系对象 坐标系对象 兄弟对象 影象对象 线条对象 贴片对象 文本对象曲面对象 图20-1对象层次结构 根可包含一个或多个图形窗口,每一个图形窗口可包含一组或多组坐标轴。所有其它的对 象(除了在下一章讨论的 uncontrol和 lAment外)都是坐标轴的子对象,并且在这些坐标轴上显 示。所有创建对象的函数当父对象或对象不存在时,都会创建它们。例如,如果没有图形窗口, plot(rand(size(1:10))函数会用缺省属性创建一个新的图形窗口和一组坐标轴,然后在这组坐 标轴内画线。 20.3句柄对象 假设已打开了三个图形窗口,其中两个有两幅子图。并要改变其中一幅子图坐标轴内一条 线的颜色,如何认定想要改变的那条线?在 MATLAB中,每一个对象都有一个数字来标识 叫做句柄 每次创建一个对象时,就为它建立一个唯一的句柄。计算机屏幕作为根对象常常是0。 Hf fig= = figure命令建立一个新的图形窗口,变量Hffg中返回它的句柄值。图形窗口的句柄为 整数,通常显示在图形窗口标题条中。其它对象句柄是 MATLAB满精度的浮点值 MATLAB可以用来获得图形、坐标轴和其它对象的句柄。例如, > Hf fig=gdf返回当前图 形窗口的句柄值,而》Ha_ax=gca返回当前图形窗口内当前坐标轴的句柄值。这些函数和其它 对象操作的工具在本章以后讨论 为了提高可读性,在本书中包含句柄对象的变量取名以大写的H开头,跟之以一个辨识对
下一章讨论）是图形窗口的子对象；线条、文本、曲面、补片和图象对象是坐标轴对象的子对 象。这种层次关系在图 20-1 中给出。 根对象 （计算机屏幕） 图形框架窗口对象 Uimenu对象 Uicontrol对象 坐标系对象 影象对象 线条对象 贴片对象 文本对象 曲面对象 图形框架窗口对象 坐标系对象 父对象 子对象 兄弟对象 图 20-1 对象层次结构 根可包含一个或多个图形窗口，每一个图形窗口可包含一组或多组坐标轴。所有其它的对 象（除了在下一章讨论的 uicontrol 和 uimenu 外）都是坐标轴的子对象，并且在这些坐标轴上显 示。所有创建对象的函数当父对象或对象不存在时，都会创建它们。例如，如果没有图形窗口， plot(rand(size([1：10])))函数会用缺省属性创建一个新的图形窗口和一组坐标轴，然后在这组坐 标轴内画线。 20.3 句柄对象 假设已打开了三个图形窗口，其中两个有两幅子图。并要改变其中一幅子图坐标轴内一条 线的颜色，如何认定想要改变的那条线？在 MATLAB 中，每一个对象都有一个数字来标识， 叫做句柄。 每次创建一个对象时，就为它建立一个唯一的句柄。计算机屏幕作为根对象常常是 0。» Hf_fig=figure 命令建立一个新的图形窗口，变量 Hf_fig 中返回它的句柄值。图形窗口的句柄为 整数，通常显示在图形窗口标题条中。其它对象句柄是 MATLAB 满精度的浮点值。 MATLAB 可以用来获得图形、坐标轴和其它对象的句柄。例如，» Hf_fig=gcf 返回当前图 形窗口的句柄值，而» Ha_ax=gca 返回当前图形窗口内当前坐标轴的句柄值。这些函数和其它 对象操作的工具在本章以后讨论。 为了提高可读性，在本书中包含句柄对象的变量取名以大写的 H 开头，跟之以一个辨识对
象类型的字母,然后是一个下划线,最后是一个或几个描述符。因此,Hffg是一个图形窗口 的句柄,Haax1是坐标轴对象的句柄,而 Ht title是一个文本对象的句柄。当对象类型不知道 时,用字母x,比如Hx_obj。虽然句柄变量可以取任意名字,遵循这种规则使得能在M文件中 很容易找到句柄变量 所有产生对象的MA1LAB函数都为所建立的每个对象返回一个句柄(或句柄的列向量 这些函数包括plot,mesh,surf及其它。有一些图形由一个以上对象组成。比如,一个网格图 由一个曲面组成,它只有一个句柄;而 waterfall图形由许多线条对象组成,每个线条对象都有 各自的句柄。例如,》 HI fall== waterfall( peaks(20)对线条返回一个包含着20个句柄的列向量。 20.4通用函数get和set 所有对象都有属性来定义它们的特征,正是通过设定这些属性来修正图形显示的方式。尽 管许多属性所有的对象都有,但与每一种对象类型(比如坐标轴,线,曲面)相关的属性列表 都是独一无二的。对象属性可包括诸如对象的位置、颜色、类型、父对象、子对象及其它内容。 每一个不同对象都有和它相关的属性,可以改变这些属性而不影响同类型的其他对象。和每 种对象类型(图形,坐标轴,线,文本,曲面,补片和图象)相关的完整的属性列表在本章的后面 给出 对象属性包括属性名和与它们相联关的值。属性名是字符串,它们通常按混合格式显示 每个词的开头字母大写,比如: LineStvle‘。但是, MATLAB识别一个属性时是不分大小写 的。另外,只要用足够多的字符来唯一地辨识一个属性名即可。例如,坐标轴对象中的位置属 性可以用‘ Position',‘ position‘,甚至是‘pos‘来调用。 当建立一个对象时,它用一组缺省属性值,该值可以用两种方法来改变。可以用{属性名 属性值}对来建立对象生成函数;或者在对象建立后改变属性。前一种方法的例子是: >)Hf 1=figure( color,, white) 它用缺省的属性值建立一个新的图形窗口,只是背景颜色被设为白色而不是缺省的黑色。 为了获得和改变句柄图形对象的属性只需要两个函数。函数get返回某些对象属性的当前 值。使用函数get的最简单语法是get( handle,, Property Name')。例如: >)p=get(Hf 1, position) 返回具有句柄Hf1图形窗口的位置向量 ))c=get(HI a, color) 返回具有句柄Hla对象的颜色。 函数set改变句柄图形对象属性,使用语法set( handle, PropertyName', value)。例如: >)set(Hf 1, Position, p vect)
象类型的字母，然后是一个下划线，最后是一个或几个描述符。因此，Hf_fig 是一个图形窗口 的句柄，Ha_ax1 是坐标轴对象的句柄，而 Ht_title 是一个文本对象的句柄。当对象类型不知道 时，用字母 x，比如 Hx_obj。虽然句柄变量可以取任意名字，遵循这种规则使得能在 M 文件中 很容易找到句柄变量。 所有产生对象的 MATLAB 函数都为所建立的每个对象返回一个句柄（或句柄的列向量）。 这些函数包括 plot，mesh，surf 及其它。有一些图形由一个以上对象组成。比如，一个网格图 由一个曲面组成，它只有一个句柄；而 waterfall 图形由许多线条对象组成，每个线条对象都有 各自的句柄。例如，» Hl_wfall=waterfall(peaks(20)) 对线条返回一个包含着 20 个句柄的列向量。 20.4 通用函数 get 和 set 所有对象都有属性来定义它们的特征，正是通过设定这些属性来修正图形显示的方式。尽 管许多属性所有的对象都有，但与每一种对象类型（比如坐标轴，线，曲面）相关的属性列表 都是独一无二的。对象属性可包括诸如对象的位置、颜色、类型、父对象、子对象及其它内容。 每一个不同对象都有和它相关的属性，可以改变这些属性而不影响同类型的其他对象。和每一 种对象类型(图形，坐标轴，线，文本，曲面，补片和图象)相关的完整的属性列表在本章的后面 给出。 对象属性包括属性名和与它们相联关的值。属性名是字符串，它们通常按混合格式显示， 每个词的开头字母大写，比如：’ LineStyle ‘ 。但是，MATLAB 识别一个属性时是不分大小写 的。另外，只要用足够多的字符来唯一地辨识一个属性名即可。例如，坐标轴对象中的位置属 性可以用 ‘ Position ‘ ， ‘ position ‘ ，甚至是 ‘ pos ‘ 来调用。 当建立一个对象时，它用一组缺省属性值，该值可以用两种方法来改变。可以用{属性名， 属性值}对来建立对象生成函数；或者在对象建立后改变属性。前一种方法的例子是： » Hf_1=figure( ‘color’, ‘white’ ) 它用缺省的属性值建立一个新的图形窗口，只是背景颜色被设为白色而不是缺省的黑色。 为了获得和改变句柄图形对象的属性只需要两个函数。函数 get 返回某些对象属性的当前 值。使用函数 get 的最简单语法是 get(handle, ‘ PropertyName’ )。例如： » p=get(Hf_1, ‘position’ ) 返回具有句柄 Hf_1 图形窗口的位置向量。 » c=get(Hl_a, ‘color’ ) 返回具有句柄 Hl_a 对象的颜色。 函数 set 改变句柄图形对象属性，使用语法 set(handle, ‘PropertyName’ ,value)。例如： » set(Hf_1, ‘Position’ ,p_vect)
将具有句柄Hf1的图形位置设为向量 p vect所指定的值。同样 >)set(HI a, color, 'r') 将具有句柄Hla的对象的颜色设置成红色 一般情况下,函数set可以有任意数目的( PropertyName', Property value)对。比如: >)set(HI a, 'Color', I', ' Linewidth, 2, LinStyle', ' -- 将具有句柄Ha的线条变成红色,线宽为2点,线型为破折号 除了这些主要功能,函数set和函数get还能提供帮助。例如yse( handle, Property Name) 返回一个可赋给由 handle所描述对象的属性值列表。例如: >)set(Hf 1, Units') linches normalized points(pixels)] 表明由Hr1所引用的图形的' Unites’属性是五个可允许的字符串,而其中 pixels是缺省值 如果指定一个没有固定值的属性,那么, MATLAB就会通知如下: ))set(Hf 1, Position) a figure's 'Position property does not have a fixed set of property value 除了set命令,句柄图形对象创建函数(例如 figure,axis,line等等)接受多个属性名和 属性值对。例如 D figure( "Color,, "blue, Number Title, 'off,, Name, 'My Figure) 创建一个图形窗口,背景为兰色,标有‘ My Figure’而不是缺省标题‘ Figure No.1 为了形象说明上述概念,考虑下面的例子 )Hf fig=figure create a figure having an interger handle Hf fig= >)HI line-line create a line having a floating-pointer handle H 59.0002 ues EraseMode: [normal; I background I xor I none Linestyle[ -; Linewidth
将具有句柄 Hf_1 的图形位置设为向量 p_vect 所指定的值。同样 » set(Hl_a, ‘color’ , ‘r’ ) 将具有句柄 Hl_a 的对象的颜色设置成红色。 一般情况下，函数 set 可以有任意数目的( ‘PropertyName’ ,PropertyValue)对。比如： » set(Hl_a, ‘Color’ , ‘r’ , ‘Linewidth’ ,2, ‘LinStyle’ , ‘--’ ） 将具有句柄 Hl_a 的线条变成红色，线宽为 2 点，线型为破折号。 除了这些主要功能，函数 set 和函数 get 还能提供帮助。例如» set(handle, ‘PropertyName’ ) 返回一个可赋给由 handle 所描述对象的属性值列表。例如： » set(Hf_1, ‘Units’ ) [inches|centimeters|normalized|points|{pixels}] 表明由 Hf_1 所引用的图形的 ‘Unites’ 属性是五个可允许的字符串，而其中 ‘pixels’ 是缺省值。 如果指定一个没有固定值的属性，那么，MATLAB 就会通知如下： » set(Hf_1, ‘Position’ ) A figure’s ‘Position’ property does not have a fixed set of property values。 除了 set 命令，句柄图形对象创建函数（例如 figure，axis，line 等等）接受多个属性名和 属性值对。例如： » figure( ‘Color’ , ‘blue’ , ‘NumberTitle’ , ‘off’ , ‘Name’ , ‘My Figure’ ） 创建一个图形窗口，背景为兰色，标有‘My Figure’而不是缺省标题‘Figure No. 1’。 为了形象说明上述概念，考虑下面的例子： » Hf_fig =figure % create a figure having an interger handle Hf_fig= 1 » Hl_line=line % create a line having a floating-pointer handle Hl_line = 59.0002 » set(Hl_line); % list settable properties and potential values Color EraseMode: [ {normal} | background | xor | none ] LineStyle: [ {-} | -- | : | -. | + | o | * | . | x ] LineWidth
Xdata Ydata Button DownFcn [on; loff Interruptible: [(no l yes I Parent >get(HI line); list properties and current property values Color=[11 1] Erase Mode normal Line width=[0.5] MarkerSize=6 Xdata=[0 Ydata=[0 1 Zdata=[ Button Down Fcn= Children= Clipping=oI Parent=[58.0002] Iv UserData=[ Visible=on 在上例中,所创建的线条中的" Parent'属性就是包含线条的坐标轴的句柄。而且所显示的 图形列表被分为两组。在空行上的第一组,列出了该对象的独有属性,而空行下的第二组列出 所有的对象共有的属性。注意到函数set和函数get返回不同的属性列表。函数set只列出可以 用set命令改变的属性,而get命令列出所有对象的属性。在上面的例子中,函数get列出了 hildren'和"Type'属性,而se命令却没有。这一类属性只可读,但不能被改变,它们叫做 只读属性。 与每一个对象有关的属性数目是固定的,但不同的对象类型有不同数目的属性。象上面所 显示的,一个线条对象列出了16个属性,而一个坐标轴对象列出了64个属性。显然,透彻地 说明和描述所有对象类型的全部属性超出本书的范围。但是,其中的很多属性本书以后要详细 讨论,并且列出全部属性
MarkerSize Xdata Ydata Zdata ButtonDownFcn Clipping: [ {on} | off ] Interruptible: [ {no} | yes ] Parent UserData Visible: [ {on} | off ] » get(Hl_line); % list properties and current property values Color = [1 1 1] EraseMode = normal LineStyle = - LineWidth = [0.5] MarkerSize = [6] Xdata = [0 1] Ydata = [0 1] Zdata = [ ] ButtonDownFcn = Children = [ ] Clipping = on Interruptible = no Parent = [58.0002] Type = line UserData = [ ] Visible = on 在上例中，所创建的线条中的 ‘Parent’ 属性就是包含线条的坐标轴的句柄。而且所显示的 图形列表被分为两组。在空行上的第一组，列出了该对象的独有属性，而空行下的第二组列出 所有的对象共有的属性。注意到函数 set 和函数 get 返回不同的属性列表。函数 set 只列出可以 用 set 命令改变的属性，而 get 命令列出所有对象的属性。在上面的例子中，函数 get 列出了 ‘Children’ 和 ‘Type’ 属性，而 set 命令却没有。这一类属性只可读，但不能被改变，它们叫做 只读属性。 与每一个对象有关的属性数目是固定的，但不同的对象类型有不同数目的属性。象上面所 显示的，一个线条对象列出了 16 个属性，而一个坐标轴对象列出了 64 个属性。显然，透彻地 说明和描述所有对象类型的全部属性超出本书的范围。但是，其中的很多属性本书以后要详细 讨论，并且列出全部属性