使用 Matlab 从 C# 控制台应用程序创建图形或绘图？

Question

如果我在 C# 中有一个二维数组，我如何在 Matlab 中将该数组的内容绘制为二维图？我正在寻找扩展方法，即

my2DArray.PlotInMatlab();

Answer 1

我最终让这个工作顺利。下面是一个示例图，由调用 Matlab .m 文件的 .NET 4.0 C# 控制台应用程序生成：

令人高兴的是，我们可以使用 Matlab 的所有功能来绘制图形，而只需几行 .NET。

如何在 .NET 中执行此操作：

6. 在 Visual Studio 2010 中为 C# 创建一个新的 .NET 控制台应用程序，并将其更改为 .NET 4.0（右键单击该项目，选择“属性”）。

7. .NET Main()：

   使用系统；
   使用系统诊断；
   
   命名空间 MyPlotGraphUsingMatlabRuntimes
   {
       /// <摘要>
       /// 从 .NET 控制台应用程序在 Matlab 中显示图形。
       /// 
       班级计划
       {
           静态无效主（字符串[]参数）
           {
               var x = 新的双[100];
               var y = 新的双[100];
               for (int i = 0; i < 100; i++) {
                   x[i] = i；
                   y[i] = 2 ^ i;
               }
               MyHelper.MyMatlab.MyGraph2D(x,y);
               Console.Write("[任意键退出]");
               Console.ReadKey();
           }
       }
   }
   

8. .NET 类提供了与 Matlab 进行互操作的扩展方法（将文件命名为 MyMatlab.cs）。

   使用系统；
   使用 System.Collections.Generic；
   使用 MathWorks.MATLAB.NET.Arrays；
   命名空间 MyHelper
   {
       /// <摘要>
       /// 链式类的集合，使 Matlab 访问更容易。
       /// 
       公共静态类 MyMatlab
       {
           /// <摘要>
           /// 返回一个可以传递到 Matlab 的格式的双精度值。
           /// 
           /// Double 转换为我们可以传入 Matlab 的形式。
           /// Matlab 格式的双精度值。
           公共静态MWNumericArray MyToMatlab（此双toMatlab）
           {
               返回新的 MWNumericArray(toMatlab);
           }
           /// <摘要>
           /// 将包含单个 Matlab 返回参数的数组转换回 .NET double。
           /// 
           /// MWArray 变量，从 Matlab 代码返回。
           /// .NET double.;
           公共静态双MyToDouble（此MWArray toDouble）
           {
               var matNumericArray = (MWNumericArray)toDouble;
               返回 matNumericArray.ToScalarDouble();
           }
           /// <摘要>
           /// 将包含多个 Matlab 返回参数的数组转换回 .NET 双精度列表。
           /// 
           /// MWArray 变量，从 Matlab 代码返回。
           /// .NET 双精度列表。
           公共静态列表 MyToDoubleList（此 MWArray toList）
           {
               var matNumericArray = toList;
               var netArray = (MWNumericArray)matNumericArray.ToArray();
   
               var result = new List();
               // Console.Write("{0}", netArray[1]);
               for (int i = 1; i <= netArray.NumberOfElements; i++) // Matlab 数组是从 1 开始的，因此索引为奇数。
               {
                   结果.Add(netArray[i].ToScalarDouble());
               }
               返回结果；
           }
           /// <摘要>
           /// 将包含多个 Matlab 返回参数的数组转换回 .NET 整数列表。
           /// 
           /// MWArray 变量，从 Matlab 代码返回。
           /// .NET 整数列表。
           公共静态列表; MyToMWNumericArray（此 MWArray toList）
           {
               var matNumericArray = toList;
               var netArray = (MWNumericArray)matNumericArray.ToArray();
   
               var 结果 = new List();
               // Console.Write("{0}", netArray[1]);
               for (int i = 1; i <= netArray.NumberOfElements; i++) // Matlab 数组是从 1 开始的，因此索引为奇数。
               {
                   结果.Add(netArray[i].ToScalarInteger());
               }
               返回结果；
           }
           /// <摘要>
           /// 将 int[] 数组转换为 Matlab 参数。
           /// 
           /// MWArray 变量，从 Matlab 代码返回。
           /// .NET 整数列表。
           公共静态 MWNumericArray MyToMWNumericArray(this int[] intArray)
           {
               返回新的 MWNumericArray(1, intArray.Length, intArray); // 行、列 int[] realData
           }
           /// <摘要>
           /// 将 double[] 数组转换为 Matlab 调用的参数。
           /// 
           ///  双精度数组。
           /// MWNumericArray 适合传递到 Matlab 调用。
           公共静态 MWNumericArray MyToMWNumericArray(this double[] arrayOfDoubles)
           {
               返回新的 MWNumericArray(1, arrayOfDoubles.Length, arrayOfDoubles); // 行、列 int[] realData
           }
           /// <摘要>
           /// 将双精度列表转换为 Matlab 调用的参数。
           /// 
           /// 双打列表。
           /// MWNumericArray 适合传递到 Matlab 调用。
           公共静态 MWNumericArray MyToMWNumericArray(此列表 listOfDoubles)
           {
               返回新 MWNumericArray(1, listOfDoubles.Count, listOfDoubles.ToArray()); // 行、列 int[] realData
           }
           /// <摘要>
           /// 将某种类型的列表转换为相同类型的数组。
           /// 
           /// 某种类型的列表。
           /// 某种类型的数组。
           公共静态 T[] MyToArray（此列表 toArray）
           {
               var copy = new T[toArray.Count];
               for (int i = 0; i < toArray.Count; i++) {
                   复制[i] = toArray[i];
               }
               返回副本；
           }
           静态私有只读 MatlabGraph.Graph MatlabInstance = new MatlabGraph.Graph();
           /// <摘要>
           /// 绘制二维图。
           /// 
           /// 双精度数组，x 轴。
           /// 双精度数组，y 轴。
           /// 绘图标题。
           /// X 轴标签。
           /// Y 轴标签。
           static public void MyGraph2D(List x, List y, 字符串标题 = "标题", 字符串 xaxis = "xaxis", 字符串 yaxis = "yaxis")
           {
               MatlabInstance.Graph2D(x.MyToMWNumericArray(), y.MyToMWNumericArray(), 标题, xaxis, yaxis);
           }
           /// <摘要>
           /// 绘制二维图。
           /// 
           /// 双精度数组，x 轴。
           /// 双精度数组，y 轴。
           /// 绘图标题。
           /// X 轴标签。
           /// Y 轴标签。
           静态公共无效MyGraph2D（双[] x，双[] y，字符串标题=“标题”，字符串xaxis =“xaxis”，字符串yaxis =“yaxis”）
           {
               MatlabInstance.Graph2D(x.MyToMWNumericArray(), y.MyToMWNumericArray(), 标题, xaxis, yaxis);
           }
           /// <摘要>
           /// 此类的单元测试。使用 Matlab 显示图形。
           /// 
           静态公共无效单元（）
           {
               {
                   var x = 新的双[100];
                   var y = 新的双[100];
                   for (int i = 0; i < 100; i++) {
                       x[i] = i；
                       y[i] = Math.Sin(i);
                   }
                   MyGraph2D(x, y);                
               }
   
               {
                   var x = 新的双[100];
                   var y = 新的双[100];
                   for (int i = 0; i < 100; i++) {
                       x[i] = i；
                       y[i] = 2 ^ i;
                   }
                   MyGraph2D(x, y);
               }
           }
       }
   }
   

9. 接下来，我们将 .m 文件导出到 .NET 程序集中。我使用 Matlab 2010a（这也适用于 2010b）。使用Matlab，32位版本（Matlab启动时在启动屏幕中显示32位或64位）。

10. 以下 Matlab 代码显示一个图形。将其另存为Graph2D.m。

    函数 Graph2D (x,y, titleTop, labelX, labelY)
    
    % 创建图形
    myNewFigure = 图；
    
    绘图（x，y）
    
    标题({标题顶部});
    xlabel({labelX});
    ylabel({labelY});
    

11. 通过在控制台中输入以下内容在 Matlab 中进行测试（确保将 Matlab 工具栏中的当前文件夹更改为与Graph2D.m相同的目录） ）：

    <前><代码>x = 0:.2:20;
    y = sin(x)./sqrt(x+1);
    Graph2D(x,y,'我的标题','我的x轴','我的y轴')

12. 在Matlab部署工具中，添加一个类Graph，并添加文件Graph2D.m，然后将其打包成MatlabGraph.dll< /code> （在设置中将组件名称更改为 MatlabGraph，这决定了生成的 .dll 的名称）。

13. 在您的 .NET 项目中，添加对 MatlabGraph.dll 的引用（我们刚刚从 Graph2D.m 编译的 .NET .dll）。如果使用 32 位 版本的 Matlab 进行编译，则该值为 32 位。

14. 在您的 .NET 项目中，添加对 32 位版本的 MWArray.dll 的引用。您可以通过搜索 Matlab 安装目录找到它。
15. 再次确保所有内容要么一致32位，要么一致64位。
16. 如果您选择 32 位，您的 .NET 应用必须针对 x32 进行编译，您必须使用 32 位 版本Matlab（它将在启动屏幕中显示32位）导出.NET .dll，并且您必须导入MWArray的32位版本。 dll 到您的 .NET项目。
17. 如果您选择64位，将.NET应用程序编译为All CPU，则必须使用64位版本的Matlab （它将在启动屏幕中显示64位）导出.NET .dll，并且您必须导入MWArray.dll的64位版本 到您的 .NET 项目中。
18. 运行 .NET 应用程序，它将通过调用 Matlab 运行时来显示上面的图表。
19. 如果您想将其部署到新 PC，则必须在此 PC 上安装 .NET 运行时（这些是免版税的）。
20. 这样做的好处是，您可以利用 Matlab 的所有功能，根据自己的喜好定制 Matlab 中的图形。您可以制作 3D 图形：使用 File..New..Figure 在 Matlab 中创建一个新图形，使用 Insert 对其进行自定义，然后使用 <代码>文件..生成M文件。新生成的 .m 文件中的行的作用相当明显，您可以将它们复制到原始 Graph2D.m 文件中，然后重新生成 MatlabGraph.dll。例如，向图窗添加标题会向自动生成的 .m 文件添加一行 title({'My new title}); 。
21. 如果有兴趣，我可以提供 .NET 中的完整 C# 示例项目。