Matlab 中的阴影图

Question

我想在 Matlab 中绘制一个带有阴影区域的函数，表明它的不确定性（例如，置信区间）。这可以通过使用fill创建色块的功能来实现。例如

x = linspace(0, 2*pi, 100);
f = cos(x);
fUp = cos(x) + 1;
fLow = cos(x) - 1;

x2 = [x, fliplr(x)];

plot(x, f, 'k')
hold on
fill(x2, [f, fliplr(fUp)], 0.7 * ones(1, 3), 'linestyle', 'none', 'facealpha', 0.4);
fill(x2, [fLow, fliplr(f)], 0.7 * ones(1, 3), 'linestyle', 'none', 'facealpha', 0.4);

这会在函数fLow和之间创建一个灰色阴影区域fUp，f中间用黑色实线表示，如下图所示。

我现在希望当我们接近置信区间的下限（或上限）时，阴影区域会降低其颜色。特别是，当接近它的边界时，我希望阴影区域变得越来越亮。有没有办法做到这一点？我正在做两个单独的补丁，因为我认为这可能是我的目的所必需的。

Answer 1

您可以将 CI 拆分为n子区域：

x = linspace(0, 2*pi, 100);
f = cos(x);
n = 20;  % step number
g = 0.3; % grayscale intensity
fUp = cos(x) + linspace(0,1,n).';
fLow = cos(x) - linspace(0,1,n).';

x2 = [x, fliplr(x)];

plot(x, f, 'k')
hold on
fill(x2, [repmat(f,n,1), fliplr(fUp)], g * ones(1, 3), 'linestyle', 'none', 'facealpha', [1/n]);
fill(x2, [fLow, repmat(fliplr(f),n,1)], g * ones(1, 3), 'linestyle', 'none', 'facealpha', [1/n]);

其中产生：

子区域重叠并产生最大 facealpha 为 n*(1/n) * g = g

请注意，此方法的内存效率并不高（因为它会n在每一侧产生分区），并且仅适用于线性着色。

如果您的 CI 是非线性的，那么您应该调整这部分：

% Prediction              Linear CI
%     ?                       ?
    cos(x)       +     linspace(0,1,n).';
    cos(x)       -     linspace(0,1,n).';

到

% Prediction                   Non linear CI
%     ?                              ?
    cos(x)       +     your_non_linear_CI_distribution;
    cos(x)       -     your_non_linear_CI_distribution;