Proprietà degli oggetti grafici

disegna un grafico  in cui i marker sono dei pallini vuoti e la linea che li unisce è tratteggiata.

È possibile chiamare la funzione plot facendole restituire un oggetto di tipo struct:

>> p = plot(x,y,'o-')

p = 
  Line with properties:
              Color: [0 0.4470 0.7410]
          LineStyle: '--'
          LineWidth: 0.5000
             Marker: 'o'
         MarkerSize: 6
    MarkerFaceColor: 'none'
              XData: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
              YData: [0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100]

  Show all properties

ed è evidente che la variabile p contiene tutte le informazioni relative al grafico realizzato. La voce "all properties" è cliccabile e se viene premuta compaiono tutte le proprietà:

p = 
  Line with properties:
              Color: [0 0.4470 0.7410]
          LineStyle: '--'
          LineWidth: 0.5000
             Marker: 'o'
         MarkerSize: 6
    MarkerFaceColor: 'none'
              XData: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
              YData: [0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100]

  Show all properties
    AlignVertexCenters: off
            Annotation: [1×1 matlab.graphics.eventdata.Annotation]
          BeingDeleted: off
            BusyAction: 'queue'
         ButtonDownFcn: ''
              Children: [0×0 GraphicsPlaceholder]
              Clipping: on
                 Color: [0 0.4470 0.7410]
             ColorMode: 'auto'
           ContextMenu: [0×0 GraphicsPlaceholder]
             CreateFcn: ''
       DataTipTemplate: [1×1 matlab.graphics.datatip.DataTipTemplate]
             DeleteFcn: ''
           DisplayName: ''
      HandleVisibility: 'on'
               HitTest: on
         Interruptible: on
              LineJoin: 'round'
             LineStyle: '--'
         LineStyleMode: 'manual'
             LineWidth: 0.5000
                Marker: 'o'
       MarkerEdgeColor: 'auto'
       MarkerFaceColor: 'none'
         MarkerIndices: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11]
            MarkerMode: 'manual'
            MarkerSize: 6
                Parent: [1×1 Axes]
         PickableParts: 'visible'
              Selected: off
    SelectionHighlight: on
           SeriesIndex: 1
           SourceTable: [0×0 table]
                   Tag: ''
                  Type: 'line'
              UserData: []
               Visible: on
                 XData: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
             XDataMode: 'manual'
           XDataSource: ''
             XVariable: ''
                 YData: [0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100]
             YDataMode: 'manual'
           YDataSource: ''
             YVariable: ''
                 ZData: [1×0 double]
             ZDataMode: 'auto'
           ZDataSource: ''
             ZVariable: ''f

In effetti è possibile operare sulle proprietà di una figura come si opera su una struct. Per esempio:

>> p.LineWidth = 2;

modifica lo spessore della linea da 0.5 pt (valore di default) a 2 pt.

Grazie a questo meccanismo è possibile cambiare l'aspetto di una figura a proprio piacimento.

Tuttavia,se  il cambiamento delle proprietà di una figura possono avvenire in un modo simile a cambiare un valore di una struct, le cose non stanno proprio così. Se infatti la struct "p" restituita da plot() fosse solamente una struct, l'aggiornamento della figura NON dovrebbe essere automatico.

Questo ci fa capire che le cose non stanno esattamente come appena detto.

Per chiarire cosa sta succedendo è necessario dire che Matlab oltre agli oggetti di tipo struct supporta anche degli oggetti di tipo class. Le class (classi) possono essere pensate (con buona approssimazione) come a particolari struct dotate non solo di proprietà (i valori), ma anche di metodi, ovvero di funzioni che permettono di operare sulle proprietà (cioè di modificare i valori).

Nel caso specifico, l'assegnazione di un valore ad una proprietà di un oggetto grafico usando la notazione punto (come fatto precedentemente)

>> p.LineWidth = 2;

equivale a richiamare un metodo (il metodo set) che aggiorna il valore della proprietà "LineWidth" dell’oggetto grafico (modifica lo spessore della linea a 2 pt) e ridisegna il grafico.

È possibile ottenere la lista delle proprietà e dei metodi di una classe mediante le funzioni properties e methods. Nel caso di "p" si ha:

>> properties(p)

Properties for class matlab.graphics.chart.primitive.Line:
    XData
    XDataMode
    XVariable
    YData
    YDataMode
    YVariable
    ZData
    ZDataMode
    ZVariable
    XDataSource
    YDataSource
    ZDataSource
    Color
    ColorMode
    LineStyle
    LineStyleMode
    LineWidth
    Marker
    MarkerMode
    MarkerSize
    MarkerEdgeColor
    MarkerFaceColor
    Clipping
    MarkerIndices
    AlignVertexCenters
    LineJoin
    Children
    Parent
    Visible
    HandleVisibility
    ButtonDownFcn
    ContextMenu
    BusyAction
    BeingDeleted
    Interruptible
    CreateFcn
    DeleteFcn
    Type
    Tag
    UserData
    Selected
    SelectionHighlight
    HitTest
    PickableParts
    DisplayName
    Annotation
    SeriesIndex
    DataTipTemplate
    SourceTable

>> methods(p)

Methods for class matlab.graphics.chart.primitive.Line:
Line         double       get          ne           
addlistener  eq           isprop       reset        
addprop      findobj      java         set          
Static methods:
loadobj      
Methods of matlab.graphics.chart.primitive.Line inherited from handle.

La lettura delle risposte che restitutisce Matlab ci fa capire due cose:

1.  In realtà "p" non è una classe (che si chiama matlab.graphics.chart.primitive.Line),  ma bensì un handle (puntatore) alla classe matlab.graphics.chart.primitive.Line. L'utilizzo degli handle semplifica l'accesso alle proprietà e ai metodi di una classe.
2. Abbiamo a che fare con classi che contengono altre classi. Nel nostro caso, per esempio, la classe Line che contiene le caratteristiche con cui sono disegnate le linee (cioè la proprietà "LineWidth") in una figura è contenuta nella classe primitive che a sua volta è parte  della classe chart e così via fino alla classe matlab che contiene tutte

Prima di proseguire, vediamo di capire perché l'utilizzo degli handle semplifica l'accesso alle proprietà e ai metodi di una classe. La risposta è molto semplice una volta osservato che i due comandi seguenti sono equivalenti:

>> p.LineWidth = 2; 
>> matlab.graphics.chart.primitive.Line.LineWidth = 2;

nel secondo caso per assegnare lo spessore della linea è necessario conoscere tutta la struttura di incapsulamento delle classi, molto meglio usare l'handle!

Per riuscire a cambiare a proprio piacimento l'aspetto di una figura è necessario comprendere come gli oggetti grafici sono organizzati in Matlab.

Ogni elemento grafico in Matlab è descritto tramite un oggetto grafico a partire dalla class Root (radice).

Ogni finestra grafica è una class "Figure" che viene aggiunta alla class "Root". Se si hanno più finestre grafiche aperte, queste  vengono aggiunte come vettori associati alla root class "matlab".

Con il comando

>> p = plot(x,y);

viene creato uno degli oggetti Chart and Primitive Objects (uno degli oggetti grafici più bassi). In conseguenza a questo vengono automaticamente creati un oggetto  Axes e un oggetto Figure.

A partire dall'handle "p" è possibile identificare gli oggetti grafici Figure e Axes che vengono automaticamente creati in due modi:

1- Scorrendo verso l'alto usando la proprietà Parent

>> x = 0:1:10;

2- Usando le funzioni gca (get current Axes) e gcf (get current Figure)

>> x = 0:1:10;

Figure e Axes si possono creare esplicitamente mediante le funzioni figure e axes (in minuscolo). Ad esempio figure(3) crea una finestra grafica con indice 3

>> fid = figure(3)

fid = 
  Figure (3) with properties:
      Number: 3
        Name: ''
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [360 278 560 420]
       Units: 'pixels'

  Show all properties

La finestra grafica generata è la seguente:

Se vogliamo inserire un sistema cartesiano per disegnarvi dentro è sufficiente invocare sucessivamente la funzione axes()

>> aid = axes()

aid = 
  Axes with properties:
             XLim: [0 1]
             YLim: [0 1]
           XScale: 'linear'
           YScale: 'linear'
    GridLineStyle: '-'
         Position: [0.1300 0.1100 0.7750 0.8150]
            Units: 'normalized'

  Show all properties

e nella finestra grafica compare un sistema di assi cartesiani:

Si vogliono qui sotto riportare nuovamente alcune delle proprietà principali degli oggetti grafici visti.

plot

• Color (colore): definito mediante un vettore di 3 valori RGB normalizzati a 1
• LineStyle (stile della linea): - , -- , : , -. rispettivamente per linea continua, tratteggiata, puntinata o tratto-punto
• LineWidth (spessore della linea): valore in punti tipografici (pt)
• Marker (tipo di marker): o,+,*,.,x,s,d,^,v,>,<,p,h
• MarkerSize (dimensione del marker): valore in punti tipografici (pt)
  

Axes

• Box: booleano per attivare/disattivare le linee esterne che definiscono l’area di visualizzazione
• DataAspectRatio: vettore di 3 elementi che definisce il fattore di scala degli assi rispetto alla figura. Ad esempio, con DataAspectRatio=[1 1 1] un cerchio in 2D non appare deformato graficamente
• FontName, FontSize: per definire il tipo e la dimensione del font utilizzato per i numeri/testi visualizzati lungo gli assi
• Position: vettore di 4 elementi [x0,y0,width,height], di default normalizzati a 1, che definiscono la posizione degli assi nella figura
• TickLabelInterpreter: interprete dei numeri/testi visualizzati lungo gli assi, può essere ’tex’ o ’latex’
• TickDir: direzione dei ticks, può essere ’in’, ’out’ o ’both’
• XLim, YLim, (ZLim): vettori di 2 valori che definiscono gli intervalli di visualizzazione lungo le 3 dimensioni
• XScale, YScale, (ZScale): ’linear’ o ’log’ per scale lineari o logaritmiche
• XGrid, YGrid, (ZGrid), XMinorGrid, YMinorGrid, (ZMinorGrid): booleani per attivare/disattivare la griglia in corrispondenza dei ticks e dei minorticks
• Title, XLabel, YLabel, (ZLabel): oggetti grafici primitivi, quindi caratterizzati a loro volta da altre proprietà, per i testi da visualizzare come titolo e denominazione degli assi.