如何美化MATLAB和Python畫出來的圖
寫在前面
俗話有句叫做：字不如表轿腺，表不如圖锦聊，意思就是圖可以最直觀最顯然的表達(dá)我們想要表達(dá)的信息梗劫，其升降趨勢一目了然享甸；表其次，能夠看到數(shù)值梳侨，但是想要看出變化趨勢卻很困難(完全不可能看出一個(gè)復(fù)雜的周期性變化)蛉威；最次的是文字表達(dá)，可以用文字來表達(dá)其趨勢走哺、周期瓷翻、大小范圍，但是終究沒有具體的數(shù)值與更顯然割坠、更直觀的圖來的好。
話雖如此妒牙，在作圖方面彼哼，一個(gè)好看的圖能夠吸引讀者的目光，甚至嘆之妙絕——“明明一樣的數(shù)據(jù)湘今，我怎么做不出來這么好看的圖”敢朱；一個(gè)難看簡陋的圖擱誰都不想看第二眼，更何況從中分析出什么數(shù)據(jù)了摩瞎。
所以我這里想要給大家分享的就是在做數(shù)模的幾年里拴签，以及近期在實(shí)驗(yàn)室搬磚并閱讀大量文獻(xiàn)后的，一些對作圖上的想法旗们。
為了照顧到采用不同的可視化軟件的人蚓哩，這篇文章將分成兩個(gè)部分，一個(gè)是MATLAB上渴，另一個(gè)是Python岸梨。這兩個(gè)部分的差別僅在于調(diào)用函數(shù)、代碼指令的細(xì)微差別稠氮，比如說調(diào)整坐標(biāo)軸粗細(xì)曹阔，MATLAB用set(gca, 'linewidth', 1.1)而Python卻用ax.spines['bottom'].set_linewidth(2)這樣的差別。
具體我們畫好以后的圖隔披，就以這個(gè)圖作為參考赃份。
如何畫好一個(gè)圖？
反面教材
我們首先來看兩個(gè)反面教材奢米，這兩個(gè)反面教材是我隨便搜“MATLAB作圖”后找到的博客或PPT上面截下來的抓韩，可以理解他們本意是僅僅教授怎么做圖纠永，并不負(fù)責(zé)怎么做好看。但是其不認(rèn)真的態(tài)度還是讓我來做反面教材了园蝠，因?yàn)樗麄兙谷皇恰?strong>直接截圖渺蒿！不是保存圖像！把MATLAB的大灰邊截下來了１胙Α茂装！”
首先對于反面教材1，夸張的線寬善延、耀眼的藍(lán)色線條綠色底色少态，明顯的夕陽紅配色。
然后反面教材2易遣，加個(gè)網(wǎng)格說明別出心裁彼妻，但是字體很難看，并且截圖就截圖吧露個(gè)大灰邊豆茫，還沒把截全侨歉。
如何避免出現(xiàn)以上這種情況?
最主要的一步：
不要截圖！揩魂！請點(diǎn)左上角“Save/保存”Ｓ牡恕！這樣子出來的圖就是白色底了火脉，而不是預(yù)覽的灰色底牵舵。
其次，我們在作圖是一定要嚴(yán)格按照以下幾點(diǎn)來規(guī)范自身：
- 線寬合適倦挂，默認(rèn)的太細(xì)畸颅，最好是1.1；
- 字體調(diào)大方援，默認(rèn)的太小没炒，最好是16；
- 散點(diǎn)內(nèi)部填充顏色要好看犯戏，不要刺眼窥浪，要手動(dòng)調(diào)RGB值設(shè)置顏色；
- 坐標(biāo)軸邊框也太細(xì)笛丙，一定要加粗到1.1漾脂；
- 一定要加上橫縱坐標(biāo)描述；
- 顯示出坐標(biāo)軸范圍要留出空隙胚鸯，不要讓圖像緊靠邊框骨稿，且上下左右空隙相等。
下面我將詳細(xì)進(jìn)行描述。
對于MATLAB的作圖細(xì)節(jié)
首先我們已經(jīng)有了幾組數(shù)據(jù)
x = linspace(0, 3*pi, 40);
y1 = sin(x);
y2 = 0.1*x-0.5;
直接畫出來是如下圖所示坦冠，所有顏色形耗、線寬都是默認(rèn)的≌藁耄看上去也還行激涤，但是未免也太“空蕩”、“簡陋”了判呕，缺少設(shè)計(jì)感倦踢。
所以，下面我就直接說明怎么修改了：
對于線條部分
加粗線條寬度到1.1侠草，線條顏色為黑色(切記)辱挥，加上散點(diǎn)，散點(diǎn)內(nèi)部填充顏色边涕。所以加上一下代碼：
plot(x, y1, 'ok-', 'linewidth', 1.1, 'markerfacecolor', [36, 169, 225]/255)
hold on
plot(x, y2, 'ok-', 'linewidth', 1.1, 'markerfacecolor', [29, 191, 151]/255)
上面的散點(diǎn)內(nèi)部填充顏色marker face color后面跟的值是我從博客上找的好看的顏色晤碘，網(wǎng)址https://www.icoa.cn/a/512.html。一般我找顏色都是這樣子找功蜓，找到特別好看的顏色然后把他們的RGB值放上去园爷。所以三個(gè)值就分別代表red, green, blue。后面的255代表歸一化式撼，因?yàn)镽GB最高255童社。
所以目前做出來的圖就是下面這樣子，不得不說端衰，好看很多了，圖像變得更加清新甘改、美觀旅东。因?yàn)榇旨?xì)適中的線條與恰當(dāng)?shù)念伾钅軌蜃ト搜矍颉?/p>
但是這樣一比，坐標(biāo)軸就有點(diǎn)單調(diào)了十艾，而且右上角的圖例好小啊抵代，整體就顯得線條圖像與坐標(biāo)軸不是一個(gè)風(fēng)格的，所以下面我們就需要修改坐標(biāo)軸配置忘嫉。
修改坐標(biāo)軸
我們需要把坐標(biāo)軸加粗荤牍，字體加大，字體改成Times New Roman庆冕，讓線條不要緊靠邊框康吵，留一些“呼吸”的余地。
axis([0, 3*pi, -1.2 1.2])
set(gca, 'linewidth', 1.1, 'fontsize', 16, 'fontname', 'times')
然后就大功告成了访递！
不過你們肯定會(huì)有一個(gè)疑問晦嵌，為什么要加大字體、加粗線條？
因?yàn)槲覀冊陔娔X上單獨(dú)看圖像與放到文章中看圖像的感覺是不一樣的惭载，在文章中旱函，線條太細(xì)會(huì)讓眼睛看起來很難受，無法直接抓住目光描滔，這個(gè)圖像就成為了背景板被忽視掉棒妨。而加粗線條就會(huì)讓整個(gè)圖像突出一些，配上好看的配色含长，就能夠直接吸引目光券腔，成為亮點(diǎn)。太粗的線條反而會(huì)讓人感覺墨水撒了一樣茎芋。
同樣的颅眶，字體一般來說需要和文章字體大小差不多，我選的這個(gè)參數(shù)是按照我的經(jīng)驗(yàn)比較萬用的田弥。
以上就是修改一幅圖涛酗，讓其變得更加好看的步驟。
所有的代碼為
clc, clear, close all
x = linspace(0, 3*pi, 40);
y1 = sin(x);
y2 = 0.1*x-0.5;
y3 = cos(x+pi/2);
figure
% 黑色實(shí)線, 圓圈標(biāo)記, 線寬1.1, 標(biāo)記內(nèi)部填充顏色從網(wǎng)上找好看的配色
plot(x, y1, 'ok-', 'linewidth', 1.1, 'markerfacecolor', [36, 169, 225]/255)
hold on
plot(x, y2, 'ok-', 'linewidth', 1.1, 'markerfacecolor', [29, 191, 151]/255)
% 設(shè)置坐標(biāo)軸范圍
axis([0, 3*pi, -1.2 1.2])
% 坐標(biāo)軸邊框線寬1.1, 坐標(biāo)軸字體與大小為Times New Roman和16
set(gca, 'linewidth', 1.1, 'fontsize', 16, 'fontname', 'times')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Displacement (m)')
legend('sin(x)', '0.1x-0.5')
下面則是對于Python的作圖指令的介紹偷厦。
對于Python的作圖的細(xì)節(jié)
基本原則和上文中的一樣商叹，只不過對應(yīng)的操作要更麻煩一點(diǎn)：
from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 3*np.pi, 40)
y1 = np.sin(x)
y2 = 0.1*x-0.5
plt.figure(figsize=(12.5, 10))
# 線條顏色black, 線寬2, 標(biāo)記大小13, 標(biāo)記填充顏色從網(wǎng)上找16進(jìn)制好看的顏色
plt.plot(x, y1, '-o', color='black', markersize=13, markerfacecolor='#44cef6', linewidth=2)
plt.plot(x, y2, '-o', color='black', markersize=13, markerfacecolor='#e29c45', linewidth=2)
# 字體設(shè)置: 字體名稱Times New Roman, 字體大小34
font_format = {'family':'Times New Roman', 'size':34}
plt.xlabel('Time (s)', font_format)
plt.ylabel('Displacement (m)', font_format)
# 設(shè)置坐標(biāo)軸 x范圍0~3*pi, y范圍-1.2~1.2
plt.axis([0, 3*np.pi, -1.2, 1.2])
# 橫縱坐標(biāo)上的字體大小與類型(不是xlabel, 是xticks)
plt.xticks(fontproperties='Times New Roman', size=34)
plt.yticks(fontproperties='Times New Roman', size=34)
# 整個(gè)圖像與展示框的相對位置
plt.subplots_adjust(left=0.19,right=0.94, bottom=0.13)
# 調(diào)整上下左右四個(gè)邊框的線寬為2
ax=plt.gca()
ax.spines['bottom'].set_linewidth(2)
ax.spines['left'].set_linewidth(2)
ax.spines['right'].set_linewidth(2)
ax.spines['top'].set_linewidth(2)
plt.show()
做出來的效果如下所示。
總結(jié)
以上就是所有內(nèi)容只泼，作圖的美觀著實(shí)是一個(gè)很考驗(yàn)審美的問題剖笙。我現(xiàn)在看我一年前畫的圖簡直是不要再尷尬，但是那時(shí)的我看兩年前的我也是覺得很辣雞请唱，因?yàn)閷徝涝诓粩嗟刈兓诌洹Ｕf不定一年后再看我現(xiàn)在的作圖風(fēng)格也會(huì)覺得很難看，誰知道呢十绑？但目前為止這的確是一種比較好看的風(fēng)格了聚至，相對于普通人的作圖水平來說。
所以希望我的這篇文章對大家有所幫助本橙，如果喜歡的話麻煩來個(gè)關(guān)注扳躬，點(diǎn)個(gè)贊，加個(gè)收藏甚亭，謝謝贷币！
