> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://s-klnw.gitbook.io/study-manual/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://s-klnw.gitbook.io/study-manual/2-root-guide/2.3.2-zuo-biao-zhou-shu-xing.md). # 2.3.2 坐标轴属性 ## 坐标轴的概念 坐标轴由轴线（axisLine）、刻度（Ticket）、刻度标签（Label）、轴标题（Title）四个部分组成。 | 作用 | root \[0] TAxis::Set | | ------------------- | -------------------- | | 设置轴标签为字母数字格式 | `SetAlphanumeric` | | 设置轴的颜色 | `SetAxisColor` | | 设置指定 bin 的标签 | `SetBinLabel` | | 设置位标志 | `SetBit` | | 设置轴是否可以扩展 | `SetCanExtend` | | 设置标签的小数位数 | `SetDecimals` | | 设置轴的默认属性 | `SetDefaults` | | 设置轴的绘制选项 | `SetDrawOption` | | 设置仅调用析构函数 | `SetDtorOnly` | | 设置刻度标签颜色 | `SetLabelColor` | | 设置刻度标签字体 | `SetLabelFont` | | 设置刻度标签偏移量 | `SetLabelOffset` | |

设置刻度标签大小

| `SetLabelSize` | | 设置轴的范围限制 | `SetLimits` | | 设置标签的最大数字位数 | `SetMaxDigits` | | 设置在对数刻度下是否显示更多的标签 | `SetMoreLogLabels` | | 设置轴的名称 | `SetName` | | 设置轴的名称和标题 | `SetNameTitle` | | 设置轴的分割数 | `SetNdivisions` | | 设置轴标签为非字母数字格式 | `SetNoAlphanumeric` | | 设置标签是否不使用科学计数法 | `SetNoExponent` | | 设置对象的统计信息 | `SetObjectStat` | | 设置轴的父对象 | `SetParent` | | 设置轴的范围 | `SetRange` | | 设置用户定义的范围 | `SetRangeUser` | | 设置刻度的长度 | `SetTickLength` | | 设置刻度的大小 | `SetTickSize` | | 设置刻度的显示方式 | `SetTicks` | | 设置是否显示时间 | `SetTimeDisplay` | | 设置时间显示的格式 | `SetTimeFormat` | | 设置时间偏移量 | `SetTimeOffset` | | 设置轴的标题 | `SetTitle` | | 设置标题颜色 | `SetTitleColor` | | 设置标题字体 | `SetTitleFont` | | 设置标题偏移量 | `SetTitleOffset` | | 设置标题大小 | `SetTitleSize` | | 设置唯一标识符 | `SetUniqueID` | ## 坐标轴的轴线 * **颜色** ：`SetAxisColor()` e.g. * `gStyle->SetAxisColor(2, "axis")` 设置 `axis` 轴为红色。`axis` 指定哪个轴 `("x","y","z")`，如果 `axis="xyz"` 设置所有轴，否则默认为 `x`。 * `h1->GetXaxis()->SetAxisColorAlpha(2,0.5)` 设置 `h1` 的横轴为红色，透明度为 50%。 * `h1->GetXaxis()->SetAxisColor(2)` 设置 `h1` 的横为红色。 * **宽度**： * `gStyle->SetLineWidth(2)`：设置全局画布所有坐标轴线的默认宽度为 `2`。 * `h1->GetXaxis()->SetAxisWidth(3)`：精准设置 `h1` 直方图横轴的轴线宽度为 `3`。 ## 坐标轴的边框 Canvas 是整张画布，包含最外层的白边、标题、坐标轴和图例，而 Frame 则是指由横纵轴围起来的用于呈现数据的的「核心区域」。 `gStyle->SetFrameBorderMode(Int_t mode)`：设置内框的立体边框模式。 * `0`：扁平模式；`1`：下凹立体效果；`2`：上凸立体效果。 `gStyle->SetFrameLineWidth(Width_t width)`：设置横纵坐标的的线宽。e.g. ``` gStyle->SetFrameLineWidth(2); // 适度加粗内框线，使图表在打印成论文时更清晰 ``` `gStyle->SetFrameLineColor(Color_t color)`、`SetFrameLineStyle(Style_t style)`、`gStyle->SetFrameFillColor(Color_t color)`、`gStyle->SetFrameFillStyle(Style_t style)`：颜色与风格，参数参考：[2.3 属性设置](/study-manual/2-root-guide/2.3-shu-xing-she-zhi.md) ## 坐标轴的刻度 **绘制直方图或图表时，可以使用以下命令将网格设置为打开或关闭：** * **刻度线** `TStyle::SetNdivisions()` 设置绘制轴的分割数 `gStyle->SetNdivisions(550, "x")` 设置X轴的一级刻度为0，二级刻度和三级刻度为5。 `n = N1 + 100\*N2 + 10000\*N3`。`N1=初级分区的数量。N2=二级划分的数量。N3=第三分区的数量`。例如：`nndi=0->无刻度线。nndi=2->2个分区`，中间有一个刻度线轴的。 * **长度**：`TStyle::SetTickLength()`设置轴的刻度线长度。 * **设置网格**：`gPad->SetGrid()` 或 `TCanvas::SetGrid()`\ 设置X轴上的网格：`gPad->SetGridx(1)` 或 `TCanvas::SetGridx()`；\ 设置Y轴上的网格：`gPad->SetGridy(1)`；\ 在两个轴上设置网格：`gPad->SetGrid (1,1)`。 * **颜色**：`TStyle::SetGridColor()` * **样式**：`TStyle::SetGridStyle()` * **宽度**：`TStyle::SetGridWidth()` ## 坐标轴的标签 * **偏移量：**`TStyle::SetLabelOffset(offset, axis)`。偏移量以 `pad` 高度的百分比表示。 `axis` 指定哪个轴 `("x","y","z")`，如果 `axis = "xyz"` 设置所有 3 个轴，则默认 `"x"`。 * **字体：**`SetLabelFont()` * **颜色：**`SetLabelColor()` * **标签大小**：`SetLabelSize()` 设置轴标签的大小 尺寸以 `Pad` 高度的百分比表示。 * **小数对齐**：`SetStripDecimals()` 将 `0,0.5,1.25` 对齐为 `0.00,0.50,1.25`。`TGaxis::SetMaxDigits` 设置轴标签允许的最大位数。 * **偏移**：`SetLabelOffset()` e.g. ```c hist->GetYaxis()->SetLabelOffset(0.02) hist->GetXaxis()->SetLabelOffset(0.02) hist->GetYaxis()->SetLabelOffset(0.02) ``` ## 坐标轴的标题 ROOT 的标题支持 LaTeX 语法。 设置标题的函数是 `GetX/Yaxis->SetTitle("name")`，也可以同时设置标题、横轴标题、纵轴标题，方法是 `SetTitle("graph tittle; x tittle; y tilttle")` 同时标题支持自定义： * **颜色**：`SetTitleColor()` * **大小**：`SetTitleSize()` * **字体**：`SetTextFont()` * **距离/偏移**：`SetTitleOffset()` 设置轴和轴标题之间的距离。偏移量 `=1` 使用标准位置，该位置根据标签偏移量和尺寸计算；偏移量 `=1.2` 将使标准偏移量增加 `20%`。 * **标题居中**：`CenterTitle(true)` ## 坐标轴的范围 合理控制的轴范围，能够更好表达数据变化。ROOT 可以自动选取轴的范围，如果自动的呈现效果不满意，ROOT 也支持手动调整。 对于未分 bin 的数据，例如图表，更改轴范围使用 `TAxis::SetLimits(xmin, xmax)` 函数； 对于已分 bin 的数据，请清除缓存后再使用 `SetLimits` 函数，[参见](https://root-forum.cern.ch/t/using-setlimits-changes-the-histogram/43194/6)。 直方图轴范围使用 `TAxis::SetRange(number bin1, number bin2)` 函数修改，参数是分 bin 的编号的位置： ```cpp { TFile f("hsimple.root"); hpxpy->Draw("colz"); hpxpy->GetYaxis()->SetRange(22,23); hpxpy->GetXaxis()->SetRange(18,19); } ``` 使用“用户坐标”而不是 bin 编号来设置范围更方便。且允许用户直接在直方图对象上`TH::SetAxisRange(min, max, "axis")` 设置轴范围，而无需使用 `Get[XYZ]axis()`。e.g. ```c hpxpy->GetYaxis()->SetRangeUser(0., 3.); ``` 等价于： ```c hpxpy->SetAxisRange(0., 3.,"Y"); ``` **支持绘制图形后更改轴范围：** ```cpp { auto c = new TCanvas("c","A Zoomed Graph",200,10,700,500); int n = 10; double x[10] = {-.22,.05,.25,.35,.5,.61,.7,.85,.89,.95}; double y[10] = {1,2.9,5.6,7.4,9,9.6,8.7,6.3,4.5,1}; auto gr = new TGraph(n,x,y); gr->SetMarkerColor(4); gr->SetMarkerStyle(20); gr->Draw("ALP"); gr->GetXaxis()->SetRangeUser(0, 0.5); gr->GetYaxis()->SetRangeUser(1, 8); } ``` 也可以绘制图表框架 `TCanvas::DrawFrame(,,,)`。此方法允许指定比原始范围更大的轴范围。e.g. ```cpp { auto c = new TCanvas("c","A Zoomed Graph",200,10,700,500); c->DrawFrame(0,1,0.5,8); int n = 10; double x[10] = {-.22,.05,.25,.35,.5,.61,.7,.85,.89,.95}; double y[10] = {1,2.9,5.6,7.4,9,9.6,8.7,6.3,4.5,1}; auto gr = new TGraph(n,x,y); gr->SetMarkerColor(4); gr->SetMarkerStyle(20); gr->Draw("LP"); } ``` **调整坐标极值** **下限：**`TGraph::SetMinimum();TH::SetMinimum()` **上限：**`TGraph::SetMaximum();TH::SetMaximum()`。 ## **双轴画法** 双轴画法是一种作图技巧，通过在画面中同时运用两个或多个对称轴，以达到对称和平衡或突出、方便对比等效果。最简单的呈现效果是使用 `gPad`： ```bash gPad->SetTicks(,) // 两个参数分别控制x、y轴的对轴 // 0 表示不绘制对轴 // 1 表示绘制对轴的刻度 // 2 表绘制对轴及对应坐标值 // 例如gPad->SetTicks(1,2)表示绘制右轴和上轴及上轴对应的坐标值 ``` #### 利用透明画布
显示两个不同比例的直方图的画布示例-利用透明Pad ```c void transpad() { TCanvas *c1 = new TCanvas("c1","transparent pad",200,10,700,500); TPad *pad1 = new TPad("pad1","",0,0,1,1); TPad *pad2 = new TPad("pad2","",0,0,1,1); pad1->Draw(); pad2->SetFillStyle(4000); //will be transparent pad1->cd(); TH1F *h1 = new TH1F("h1","h1",100,-3,3); TH1F *h2 = new TH1F("h2","h2",100,-3,3); TRandom r; for (Int_t i=0;i<100000;i++) { Double_t x1 = r.Gaus(-1,0.5); Double_t x2 = r.Gaus(1,1.5); if (i <1000) h1->Fill(x1); h2->Fill(x2); } h1->Draw(); pad1->Update(); //this will force the generation of the "stats" box TPaveStats *ps1 = (TPaveStats*)h1->GetListOfFunctions()->FindObject("stats"); ps1->SetX1NDC(0.4); ps1->SetX2NDC(0.6); pad1->Modified(); c1->cd(); //compute the pad range with suitable margins Double_t ymin = 0; Double_t ymax = 2000; Double_t dy = (ymax-ymin)/0.8; //10 per cent margins top and bottom Double_t xmin = -3; Double_t xmax = 3; Double_t dx = (xmax-xmin)/0.8; //10 per cent margins left and right pad2->Range(xmin-0.1*dx,ymin-0.1*dy,xmax+0.1*dx,ymax+0.1*dy); pad2->Draw(); pad2->cd(); h2->SetLineColor(kRed); // h2->Draw("][sames"); h2->Draw("sames"); pad2->Update(); TPaveStats *ps2 = (TPaveStats*)h2->GetListOfFunctions()->FindObject("stats"); ps2->SetX1NDC(0.65); ps2->SetX2NDC(0.85); ps2->SetTextColor(kRed); // draw axis on the right side of the pad TGaxis *axis = new TGaxis(xmax,ymin,xmax,ymax,ymin,ymax,50510,"+L"); axis->SetLabelColor(kRed); axis->Draw(); } ```
#### 利用缩放 参见[2.2.2直方图-积分](/study-manual/2-root-guide/2.2.2-zhi-fang-tu.md) ## **反轴画法** 参考2.3节图形的[绘图选项](/study-manual/2-root-guide/2.2-shu-ju-ke-shi-hua.md#tu-xing-de-hui-tu-xuan-xiang) ## 多轴画法 ```c void gaxis(){ auto c1 = new TCanvas("c1","Examples of TGaxis",10,10,700,500); c1->Range(-10,-1,10,1); auto axis1 = new TGaxis(-4.5,-0.2,5.5,-0.2,-6,8,510,""); axis1->Draw(); auto axis2 = new TGaxis(-4.5,0.2,5.5,0.2,0.001,10000,510,"G"); axis2->Draw(); auto axis3 = new TGaxis(-9,-0.8,-9,0.8,-8,8,50510,""); axis3->SetTitle("axis3"); axis3->SetTitleOffset(0.5); axis3->Draw(); auto axis4 = new TGaxis(-7,-0.8,-7,0.8,1,10000,50510,"G"); axis4->SetTitle("axis4"); axis4->Draw(); auto axis5 = new TGaxis(-4.5,-0.6,5.5,-0.6,1.2,1.32,80506,"-+"); axis5->SetLabelSize(0.03); axis5->SetTextFont(72); axis5->Draw(); auto axis6 = new TGaxis(-4.5,0.5,5.5,0.5,100,900,50510,"-"); axis6->Draw(); auto axis7 = new TGaxis(-5.5,0.85,5.5,0.85,0,4.3e-6,510,""); axis7->Draw(); auto axis8 = new TGaxis(8,-0.8,8,0.8,0,9000,50510,"+L"); axis8->Draw(); // One can make a vertical axis going top->bottom. However the two x values should be // slightly different to avoid labels overlapping. auto axis9 = new TGaxis(6.5,0.8,6.499,-0.8,0,90,50510,"-"); axis9->Draw(); } ``` ## 断轴画法 {% file src="/files/DufxjmDnoBZNIlpdGl1d" %} ## 共用轴/拼接轴画法 共轴画法是一种常见的绘图技巧，在同一张画布中绘制多图并共享轴。这种方式常用于比较不同数据集之间的趋势或关系。最简单的共轴画法是 `TCanvas::Divide(numberx, numbery, 0)`。 参考[数据可视化多图画法](/study-manual/2-root-guide/2.2-shu-ju-ke-shi-hua.md#duo-tu-hui-fa)。 ## 对数轴画法 对数轴是 `Tcanvas` 的类，所以设置对数轴，需要先建立画布。 使用 `SetLogx()` 和 `SetLogy()` 命令来设置画布的X轴和Y轴为对数坐标轴。e.g. ```c TCanvas *c1 = new TCanvas("c1", "Example", 800, 600); c1->SetLogx(0); c1->SetLogy(1); c1->Update(); ``` `SetLogx(0)` 和 `SetLogy(1)` 分别表示取消x对数轴和设置y轴为对数轴，不含参数默认设置对数轴。 ## **时间轴画法**
e.g. 模拟地震波随时间变化的图案 ```c void seism(){ //TStopwatch sw;sw.Start(); //TDatime dtime; //gStyle->SetTimeOffset( dtime.Convert() ); // replace axis with timeaxis //cout << dtime.Convert() << endl; TCanvas *c1 = new TCanvas("seism","Time on axis",0,0,1000,500); // TCanvas("canvas name","canvas title",the pixel coordinates of the top left corner of canvas,same as above,size of pixel along X,size of pixel along Y) c1->SetFillColor( 42 ); // fill background color c1->SetFrameFillColor( 33 ); // color in frame c1->SetGrid(); // add grid in the frame Float_t bintime =1; // set one bin = 1 second. change it to set time scale,don't chenge real time TH1F *ht = new TH1F("ht","The ROOT seism",10,0,10*bintime); // TH1 = 1D histogram;F = float;("name","title",bin,Xmin,Xmax) Float_t signal = 700; // c/c++ : int , float , double // POOT :int_t , float_t , double_t ht->SetMaximum( signal ); ht->SetMinimum( -signal ); ht->SetStats( 1 ); // set statistic pad,1=display,0=hide ht->SetLineColor( 2 ); ht->GetXaxis()->SetTimeDisplay( 1 ); // settimedisplay,1=display,0=hide ht->GetYaxis()->SetNdivisions( 220 ); // n1n2n3,n1 = a bin in the bin;n2n3 = ??? ht->Draw(); for(int i=0;i<200;i++){ // build a signal ; noisy damped sine Float_t noise = gRandom->Gaus(0,120); if(i>100){ noise = noise + sin((i-700)*6.28/30)*exp((700-i)/300); } ht->SetBinContent(i,noise); // the ith content is noise c1->Modified(); c1->Update(); gSystem->ProcessEvents(); } //printf("real time =%8.3fs,cpu time =%8.3fsn", sw.RealTime(), sw.CpuTime()); return 0; } ```
![输入图片说明](/files/4I97Vog1Lilhng2cTxpt) ## 极坐标轴画法 参考[极坐标图案](/study-manual/2-root-guide/2.2-shu-ju-ke-shi-hua.md#ji-zuo-biao-tu-an-graphpolar) ## 笛卡尔坐标系 ```c { auto c = new TCanvas("c","c",0,0,500,500); c->Range(-11,-11,11,11); auto f2 = new TF1("x2","x*x",-10,10); f2->SetLineColor(kRed); f2->Draw("same"); auto f3 = new TF1("x3","x*x*x",-10,10); f3->SetLineColor(kBlue); f3->Draw("same"); // Draw the axis with arrows auto ox = new TGaxis(-10,0,10,0,-10.,10.,510,"+-S>"); ox->SetTickSize(0.009); ox->SetLabelFont(42); ox->SetLabelSize(0.025); ox->Draw(); auto oy = new TGaxis(0,-10,0,10,-10,10,510,"+-S>"); oy->SetTickSize(0.009); oy->SetLabelFont(42); oy->SetLabelSize(0.025); oy->Draw(); } ```
## 画布边距 e.g. ```c c1 = new TCanvas("c1","A Simple Graph ",300,0,750,560); c1->SetLeftMargin(0.12); c1->SetBottomMargin(0.10); ``` *** ## 参考 * [**classTGaxis**](https://root.cern/doc/master/classTGaxis.html) * * *