matlab-plot-style

MATLAB Plot Style Skill

样式规范速查

Figure 模板

单图（无 subplot）时：设定 figure 尺寸为 560×420

figure('Color', 'w', 'Position', [200, 100, 560, 420]);
hold on; grid on; box on;

% 配色方案（plot 前）
try
    co = colororder('gem');
catch
    co = lines(7);
end

多子图（含 subplot）时：不设置 Position，让 MATLAB 自动分配子图布局空间

figure('Color', 'w');
hold on; grid on; box on;

% 配色方案（plot 前）
try
    co = colororder('gem');
catch
    co = lines(7);
end

线条/标记样式

参数	值	说明
LineWidth	1.2	所有线条
MarkerSize	6	散点图
MarkerFaceColor	'none'	标记不填充
参考线	'k--'	黑色虚线
标记	'o', 's', '^', 'd', 'v', '<', '>'	循环使用
MarkerIndices	稀疏标记	数据点密集时仅每隔N个点显示标记

密集仿真点稀疏标记规则：

当仿真数据点较多（通常 > 16 个点）时，曲线连线已经足够平滑，若每个点都显示 marker 会导致视觉拥挤且难以区分重叠的曲线。此时应仅每隔若干个点显示一个 marker，使每条曲线上约有 10–14 个标记。

实现方式：在仿真参数段定义标记间隔和索引，然后在 plot 中通过 'MarkerIndices' 指定：

% 仿真参数段（plot 前）
num_pts = length(x_data);
marker_step = max(1, round(num_pts / 12));  % 目标约12个marker
marker_idx = 1:marker_step:num_pts;

% 绘图时
plot(x_data, y_data, '-o', 'LineWidth', 1.2, 'Color', co(1,:), ...
    'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', 'none', ...
    'MarkerIndices', marker_idx, 'DisplayName', 'NI-REPA (M=3)');

判断标准：

• 数据点 ≤ 16：每个点都显示 marker，不使用 MarkerIndices
• 数据点 > 16：启用稀疏标记，marker_step 取 round(num_pts / 12) 附近的整数值

曲线类型规则

根据 DisplayName 或变量名识别：

• 理论曲线：含"理论"、"theory"、"analytical"
• 仿真曲线：含"仿真"、"simulation"、"sim"、"Monte Carlo"

场景	理论曲线	仿真曲线
理论+仿真同时存在	仅线条 '-'	仅标记 'o'
仅有仿真	-	线条+标记 '-o'

当仿真数据点 > 16 时，无论上述哪种场景，仿真曲线均应使用 MarkerIndices 做稀疏标记（见"线条/标记样式"一节的密集点规则）。

多参数组分组曲线场景：

• 当识别到可分组的曲线结构（同一算法不同参数值、同一参数组含理论/仿真多条曲线等），必须先询问用户选择图例呈现方式：
  • 选项 A：分组图例 — 同组同色，颜色方块代理 + 线型代理双列布局
  • 选项 B：平铺图例 — 每条曲线独立标注，直接 DisplayName 显示完整配置
• 用户选择分组时：同一参数组的所有曲线（理论/仿真/近似等）使用相同颜色，每组参数在图例中用一个纯色方块代表，曲线类型在图例中单独用黑色样例统一说明
• 用户选择平铺时：每条曲线各自 DisplayName 标注完整配置（如 NI-REPA (M=8)），图例用 legend('show')

字体选择规则

根据内容自动选择字体：

• 标签 (xlabel, ylabel, title) 或图例中包含中文字符 → 使用 'TimesSimSun'
• 标签和图例均为纯英文/数学符号 → 使用 'Times New Roman'

判断方法： 检查 xlabel, ylabel, title, legend 的文本内容是否匹配中文字符（Unicode 范围 \u4e00-\u9fff）。

坐标轴设置

% 含中文时
set(gca, 'FontName', 'TimesSimSun', 'FontSize', 12, ...
    'XColor', 'k', 'YColor', 'k', 'LineWidth', 0.8);

% 纯英文时
set(gca, 'FontName', 'Times New Roman', 'FontSize', 12, ...
    'XColor', 'k', 'YColor', 'k', 'LineWidth', 0.8);

图例

lgd = legend('show', 'Location', 'best', 'FontSize', 11, 'Interpreter', 'tex');
% 含中文时
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'TimesSimSun');
% 纯英文时
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'Times New Roman');

核心原则：DisplayName 是唯一标签来源

• 所有标签通过 DisplayName 在 plot 中设置
• legend 调用仅用 'show' 或传递句柄，绝不重复指定标签
• 正确：legend('show', ...) 或 legend([h1, h2], ...)
• 错误：legend([h1, h2], {'标签1', '标签2'}, ...) — 重复设置

标签（tex 解释器）

xlabel('{\itM}', 'Interpreter', 'tex');  % 斜体 M
ylabel('{\itS}\rm_{out}', 'Interpreter', 'tex');  % 斜体 S，正体下标 out

标题处理

• 注释掉 title：原代码中的 title 通常用于调试或文档说明，正式图表中应注释掉
• 处理方式：在 title 行前添加 % 注释符号

应用流程

Step 1：识别现有元素

• 绑图函数：plot, scatter, bar, semilogy, loglog 等
• 标签/图例：xlabel, ylabel, title, legend
• 轴设置：xlim, ylim, xticks, yticks

Step 2：应用样式

• 替换 figure() 为标准模板：无 subplot 时设定 'Position', [200, 100, 560, 420]；含 subplot 时不设置 Position
• 插入配色方案（plot 前）
• 按曲线类型规则设置线条/标记样式
• 当存在可分组的曲线结构时：先用 question 工具询问用户图例呈现方式（分组 or 平铺），再按用户选择应用对应图例方案
• 检测标签/图例中是否有中文，选择对应字体
• 更新 gca、legend、xlabel/ylabel

Step 3：保持原有

• 不改数据、变量名、循环逻辑
• 不改绘图顺序和数据范围
• 保留用户注释和导出函数

颜色索引超过范围时取模：

c = co(mod(i-1, size(co,1)) + 1, :);

特殊情况

参考线：

yline(value, 'k--', 'LineWidth', 1.2, 'DisplayName', 'label');
xline(value, 'k--', 'LineWidth', 1.2, 'DisplayName', 'label');

对数坐标：

set(gca, 'YScale', 'log');  % Y轴对数
set(gca, 'XScale', 'log', 'YScale', 'log');  % 双对数

多子图： 每个 subplot 单独设置 gca 样式，根据各自标签内容选择字体。多子图时不设置 figure Position，保留默认尺寸由 MATLAB 自动布局。

仅图例项（无数据）：

plot(NaN, NaN, 'o', 'LineWidth', 1.2, 'MarkerFaceColor', 'none', 'DisplayName', '方法A');

分组曲线（颜色方块图例）：

此方案仅在用户选择"分组图例"时使用。当同一参数组包含多条不同类型曲线（理论/仿真/上界/近似等）时，使用纯色方块作为该组的颜色代理图例：

% 创建颜色代理句柄（每组参数一个方块）
h_color(idx) = plot(NaN, NaN, 's', 'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', c, ...
                    'MarkerEdgeColor', c, 'LineWidth', 1.2, 'DisplayName', '参数组标签');

图例布局规范：

• 双列布局：左侧为参数组颜色方块，右侧为曲线类型说明
• 参数组标签清晰标注对应配置（如 $N_d=10, N_e=40$）
• 曲线类型单独使用黑色样例说明（实线/虚线/点/标记等）

示例：

% 颜色代理（参数组）
for idx = 1:num_cases
    c = co(mod(idx-1, size(co,1)) + 1, :);
    % 绘制该组所有曲线（理论+仿真），HandleVisibility='off' 不出现在图例
    plot(x, theory(idx,:), '-', 'LineWidth', 1.2, 'Color', c, 'HandleVisibility','off');
    plot(x(1:3:end), sim(idx,1:3:end), 'o', 'LineWidth', 1.2, 'Color', c, 'HandleVisibility','off');
    % 创建颜色方块代理（DisplayName在此设置）
    h_color(idx) = plot(NaN, NaN, 's', 'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', c, ...
                        'MarkerEdgeColor', c, 'LineWidth', 1.2, 'DisplayName', sprintf('组%d', idx));
end

% 线型代理（曲线类型）
h_theory = plot(NaN, NaN, 'k-', 'LineWidth', 1.2, 'DisplayName', '理论值');
h_sim = plot(NaN, NaN, 'ko', 'LineWidth', 1.2, 'MarkerFaceColor', 'none', 'DisplayName', '仿真值');

% 合并图例（仅传句柄，自动读取DisplayName）
lgd = legend([h_color, h_theory, h_sim], 'Location', 'best', 'NumColumns', 2, 'FontSize', 11, 'Interpreter', 'tex');
% 含中文时
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'TimesSimSun');
% 纯英文时改用 'FontName', 'Times New Roman'

示例

示例1：含中文标签

输入：

figure;
plot(x1, y1, 'r-o');
xlabel('信噪比 (dB)'); ylabel('误码率');
legend('仿真值');

输出：

figure('Color', 'w', 'Position', [200, 100, 560, 420]);
hold on; grid on; box on;
try, co = colororder('gem'); catch, co = lines(7); end

plot(x1, y1, '-o', 'LineWidth', 1.2, 'Color', co(1,:), 'MarkerFaceColor', 'none', 'DisplayName', '仿真值');

xlabel('信噪比 (dB)', 'Interpreter', 'tex');
ylabel('误码率', 'Interpreter', 'tex');
lgd = legend('show', 'Location', 'best', 'FontSize', 11, 'Interpreter', 'tex');
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'TimesSimSun');
set(gca, 'FontName', 'TimesSimSun', 'FontSize', 12, 'XColor', 'k', 'YColor', 'k', 'LineWidth', 0.8);

示例2：纯英文标签

输入：

figure;
plot(x1, y1, 'r-o');
xlabel('SNR (dB)'); ylabel('BER');
legend('Simulation');

输出：

figure('Color', 'w', 'Position', [200, 100, 560, 420]);
hold on; grid on; box on;
try, co = colororder('gem'); catch, co = lines(7); end

plot(x1, y1, '-o', 'LineWidth', 1.2, 'Color', co(1,:), 'MarkerFaceColor', 'none', 'DisplayName', 'Simulation');

xlabel('SNR (dB)', 'interpreter', 'tex');
ylabel('BER', 'interpreter', 'tex');
lgd = legend('show', 'Location', 'best', 'FontSize', 11, 'Interpreter', 'tex');
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'Times New Roman');
set(gca, 'FontName', 'Times New Roman', 'FontSize', 12, 'XColor', 'k', 'YColor', 'k', 'LineWidth', 0.8);

示例3：密集仿真点 + 稀疏标记

当横轴采样间距较小（如每1 dB一个点），数据点远多于16个时，使用 MarkerIndices 仅在部分点上显示标记。

输入：

Pt_dBm_range = 0:1:40;
figure;
plot(Pt_dBm_range, mnap_NI_M3, '-s');
plot(Pt_dBm_range, mnap_NI_M8, '-.s');
xlabel('发射功率 (dBm)'); ylabel('归一化接收功率');
legend('NI-REPA (M=3)', 'NI-REPA (M=8)');

输出：

Pt_dBm_range = 0:1:40;
num_pts = length(Pt_dBm_range);
marker_step = 3;  % 每3个点显示一个marker，共约14个
marker_idx = 1:marker_step:num_pts;

figure('Color', 'w', 'Position', [200, 100, 560, 420]);
hold on; grid on; box on;
try, co = colororder('gem'); catch, co = lines(7); end

plot(Pt_dBm_range, mnap_NI_M3, '-s', 'LineWidth', 1.2, 'Color', co(1,:), ...
    'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', 'none', ...
    'MarkerIndices', marker_idx, 'DisplayName', 'NI-REPA (M=3)');
plot(Pt_dBm_range, mnap_NI_M8, '-.s', 'LineWidth', 1.2, 'Color', co(1,:), ...
    'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', 'none', ...
    'MarkerIndices', marker_idx, 'DisplayName', 'NI-REPA (M=8)');

xlabel('发射功率 (dBm)', 'Interpreter', 'tex');
ylabel('归一化接收功率', 'Interpreter', 'tex');
lgd = legend('show', 'Location', 'best', 'FontSize', 11, 'Interpreter', 'tex');
set(lgd, 'TextColor', 'k', 'EdgeColor', 'k', 'FontName', 'TimesSimSun');
set(gca, 'FontName', 'TimesSimSun', 'FontSize', 12, 'XColor', 'k', 'YColor', 'k', 'LineWidth', 0.8);