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Matlab绘制箭头（annotation 、quiver、quiver3）

article 2024/11/12 22:40:18

本文章开始讲述基于Matlab绘制箭头，主要包括一下函数：

annotation ：annotation(lineType,x,y) 创建一个在当前图窗中的两个点之间延伸的线条或箭头注释。将 lineType 指定为 ‘line’、‘arrow’、‘doublearrow’ 或 ‘textarrow’。将 x 和 y 分别指定为 [x_begin x_end] 和 [y_begin y_end] 形式的二元素向量。
quiver：quiver(X,Y,U,V) 在由 X 和 Y 指定的笛卡尔坐标上绘制具有定向分量 U 和 V 的箭头。例如，第一个箭头源于点 X(1) 和 Y(1)，按 U(1) 水平延伸，按 V(1) 垂直延伸。默认情况下，quiver 函数缩放箭头长度，使其不重叠。
quiver3：quiver3(X,Y,Z,U,V,W) 在由 X、Y 和 Z 指定的笛卡尔坐标处，绘制具有定向分量 U、V 和 W 的箭头。例如，第一个箭头源于点 X(1)、Y(1) 和 Z(1)，根据 U(1) 在 x 轴方向延伸，根据 V(1) 在 y 轴方向延伸，并根据 W(1) 在 z 轴方向延伸。默认情况下，quiver3 函数缩放箭头长度，使其不重叠。

✦ 二维箭头

调整箭头的大小、颜色和线型
使用 annotation 和 quiver 函数时，可以设置箭头的颜色、线型、头部大小等参数

figure;
% 使用 annotation 绘制箭头
ah1 = annotation('arrow', [0.2, 0.8], [0.3, 0.7]);hold on
ah1.Color = [0, 0.5, 0.8];        % 设置箭头颜色
ah1.LineWidth = 2;                % 设置箭头线宽
ah1.HeadLength = 10;              % 设置箭头头部长度
ah1.HeadWidth = 10;               % 设置箭头头部宽度
ah1.LineStyle = '--';             % 设置箭头线型
ah2 = annotation('arrow', [0.3, 0.9], [0.3, 0.7]);hold on
ah2.Color = [0, 1, 0.8];        % 设置箭头颜色
ah2.LineWidth = 2;                % 设置箭头线宽
ah2.HeadLength = 10;              % 设置箭头头部长度
ah2.HeadWidth = 10;               % 设置箭头头部宽度
ah2.LineStyle = '-';             % 设置箭头线型
hold off;
set(gca,'FontSize',15,'FontName','Times New Roman');

结果：
在这里插入图片描述
2. 双向箭头
可以使用 doublearrow 类型在 annotation 中创建双向箭头。

figure;
hold on;
% 使用 annotation 绘制双向箭头
annotation('doublearrow', [0.2, 0.8], [0.5, 0.5], 'Color', [0, 0, 0], 'LineWidth', 1.5);
hold off;
box on
set(gca,'FontSize',15,'FontName','Times New Roman');

结果：
在这里插入图片描述
3. 可以使用 doublearrow 类型在 annotation 中创建双向箭头。
使用 quiver 绘制多个箭头（用于矢量场或风场图）
quiver 函数可以用来在图中绘制多个箭头，这对于显示矢量场非常有用。

figure;
[X, Y] = meshgrid(1:12, 1:12);
U = cos(X); % X 方向上的矢量
V = sin(Y); % Y 方向上的矢量
quiver(X, Y, U, V, 'LineWidth', 1, 'MaxHeadSize', 0.5, 'Color', [0, 0.5, 0.5]);
box on
set(gca,'FontSize',15,'FontName','Times New Roman');

结果：
在这里插入图片描述
4. 使用 textarrow 增加带文本的箭头
在图形上标记特定点或趋势时，可以使用 textarrow 将文本和箭头组合起来。

figure;
% 使用 annotation 绘制带文本的箭头
th = annotation('textarrow', [0.4, 0.7], [0.4, 0.6], 'String', 'Important Point');
th.FontSize = 12;               % 设置文本大小
th.Color = [0.2, 0.2, 0.8];     % 设置箭头颜色
hold off;
box on
set(gca,'FontSize',15,'FontName','Times New Roman');

结果：
在这里插入图片描述
✦ 三维箭头

% 创建一个新的图形窗口

figure;

hold on;

% 设置坐标轴范围

axis([-5 5 -5 5 -5 5]);

% 设置三维视角

view(3);  % 设置为三维视角，显示立体效果

% 添加标签和标题

xlabel('X');

ylabel('Y');

zlabel('Z');

title('Multiple 3D Arrows with Different Styles');

% 启动网格

grid on;

% 第一种箭头样式: 红色，线宽2，头部大小1

quiver3(0, 0, 0, 2, 3, 1, 'Color', 'r', 'LineWidth', 2, 'MaxHeadSize', 1);

% 第二种箭头样式: 蓝色，线宽1，头部大小0.5

quiver3(1, 1, 1, -2, 1, 0, 'Color', 'b', 'LineWidth', 1, 'MaxHeadSize', 0.5);

% 第三种箭头样式: 绿色，线宽1.5，头部大小0.7

quiver3(-2, -2, 0, 3, -2, 1, 'Color', 'g', 'LineWidth', 1.5, 'MaxHeadSize', 0.7);

% 第四种箭头样式: 品红色，线宽2，头部大小0.8

quiver3(2, -1, 2, -2, 2, 0, 'Color', 'm', 'LineWidth', 2, 'MaxHeadSize', 0.8);

% 第五种箭头样式: 黑色，线宽3，头部大小1.2

quiver3(0, 2, -2, -1, -2, 3, 'Color', 'k', 'LineWidth', 3, 'MaxHeadSize', 1.2);

% 第六种箭头样式: 黄色，线宽1，头部大小1

quiver3(-3, 1, -3, 1, -1, -1, 'Color', 'y', 'LineWidth', 1, 'MaxHeadSize', 1);

% 显示图形

hold off;