如何将 matlab 图形导出为 (pdf) LaTeX？

Question 1

对于基于 TeX 的处理器来说，具有大量点的图形始终是一个挑战。

然而，我相信记忆和时间的限制都可以得到“合理”的解决（即减轻痛苦）。

有两种解决方案值得考虑：

增加 TeX 的内存（或绕过 pdflatex 的限制）。
减少 TeX 处理图形的次数（一次编译，经常使用）。

虽然对你的问题的评论已经指出了有关 (2.) 的一些解决方案，但你可能需要更多有关 (1.) 的意见。事实上，我认为 (1.) 是更紧迫的问题，不能轻易通过 (2.) 解决。

关于 (1.)，我知道有一种解决方案非常有效：提高限额。pgf图手册包含有关如何扩大内存限制的 Windows 和 Linux 的详细说明。我认为这是您必须执行的步骤 - 并邀请您点击上面的链接并阅读手册中的第 6 章“内存和速度注意事项” pgfplots。本章包含可轻松部署的配置示例。切换到 lualatex 而不是传统工具（pdflatex 或 latex/dvips）可能也能解决内存问题（我不知道）。

关于 (2.)，您可以使用standalone包（此站点包含大量示例）。这应该适用于您的任何包。但是，如果您使用matlab2tikz，我发现 TikZ 库external在这里非常有用 - 我对其进行了定制，以将每个图形转换为单独的 pdf，而无需更改原始文档。请注意使用matlab2tikz，pgfplots因此上面提到的链接可能非常有用（它还包含此自动图像外部化的简要说明）。

我相信上述步骤应该会有所帮助。

但总有一些情况人们可能还想了解其他选择。

以下是其中的一些。我没有直接发布它们，因为我觉得你可能已经有了现有的工作流程，它们可能不适合 - 但也许你对我的经历感兴趣：

a) 您可以尝试直接在 TeX 中实现（选定的）图形。我这样做了，pgfplots它非常强大。我喜欢这样一个事实：我可以定义文档范围内的一致样式，而且单个文档通常比自动生成的代码更容易阅读。事实上，一旦我开始使用 pgfplots 而不是 matlab，我发现两者都更易于维护（.tex 文件而不是 .m 文件）并且更漂亮。我最终放弃了所有 matlab 脚本，最后只使用了 pgfplots。

b) 如果您的矢量图形太大，您可能需要考虑使用位图图形并使用 TeX 在位图上叠加轴描述。pgfplots附带\addplot graphics和\addplot3 graphics命令以简化流程。您还可以向 Nico Schloemer（matlab2tikz 的作者）发布功能请求 - 也许他愿意添加带有叠加轴的自动位图转换。这种方法的详细信息可以在上述手册pgfplots（包括应用示例）中找到。位图图形的优势在于它们在所有查看器中的渲染速度都更快 - 对于表面图，这无论如何都无关紧要。

Answer

对于基于 TeX 的处理器来说，具有大量点的图形始终是一个挑战。

然而，我相信记忆和时间的限制都可以得到“合理”的解决（即减轻痛苦）。

有两种解决方案值得考虑：

增加 TeX 的内存（或绕过 pdflatex 的限制）。
减少 TeX 处理图形的次数（一次编译，经常使用）。

虽然对你的问题的评论已经指出了有关 (2.) 的一些解决方案，但你可能需要更多有关 (1.) 的意见。事实上，我认为 (1.) 是更紧迫的问题，不能轻易通过 (2.) 解决。

关于 (1.)，我知道有一种解决方案非常有效：提高限额。pgf图手册包含有关如何扩大内存限制的 Windows 和 Linux 的详细说明。我认为这是您必须执行的步骤 - 并邀请您点击上面的链接并阅读手册中的第 6 章“内存和速度注意事项” pgfplots。本章包含可轻松部署的配置示例。切换到 lualatex 而不是传统工具（pdflatex 或 latex/dvips）可能也能解决内存问题（我不知道）。

关于 (2.)，您可以使用standalone包（此站点包含大量示例）。这应该适用于您的任何包。但是，如果您使用matlab2tikz，我发现 TikZ 库external在这里非常有用 - 我对其进行了定制，以将每个图形转换为单独的 pdf，而无需更改原始文档。请注意使用matlab2tikz，pgfplots因此上面提到的链接可能非常有用（它还包含此自动图像外部化的简要说明）。

我相信上述步骤应该会有所帮助。

但总有一些情况人们可能还想了解其他选择。

以下是其中的一些。我没有直接发布它们，因为我觉得你可能已经有了现有的工作流程，它们可能不适合 - 但也许你对我的经历感兴趣：

a) 您可以尝试直接在 TeX 中实现（选定的）图形。我这样做了，pgfplots它非常强大。我喜欢这样一个事实：我可以定义文档范围内的一致样式，而且单个文档通常比自动生成的代码更容易阅读。事实上，一旦我开始使用 pgfplots 而不是 matlab，我发现两者都更易于维护（.tex 文件而不是 .m 文件）并且更漂亮。我最终放弃了所有 matlab 脚本，最后只使用了 pgfplots。

b) 如果您的矢量图形太大，您可能需要考虑使用位图图形并使用 TeX 在位图上叠加轴描述。pgfplots附带\addplot graphics和\addplot3 graphics命令以简化流程。您还可以向 Nico Schloemer（matlab2tikz 的作者）发布功能请求 - 也许他愿意添加带有叠加轴的自动位图转换。这种方法的详细信息可以在上述手册pgfplots（包括应用示例）中找到。位图图形的优势在于它们在所有查看器中的渲染速度都更快 - 对于表面图，这无论如何都无关紧要。

Question 2

在 MATLAB 命令行中我通常使用

print -dpsc myfigure.eps

\includegraphics然后，您可以使用包中的图形将其包含在您的 TeX 文件中graphicx（如下所示）。

我通常不会直接在 MATLAB 中使用子图，而是单独导出每张图片，然后使用包subfigure中的环境 -subcaption下面是一个完整的 MWE 示例。

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}   % for including graphics
\usepackage{caption}    % for captions
\usepackage{subcaption} % for sub-captions

\begin{document}

\begin{figure}
 \centering
\includegraphics[scale=0.5]{myfigure}
\end{figure}

\begin{figure}
 \centering
 \begin{subfigure}{0.49\textwidth}
    \includegraphics[width=\textwidth]{myfigure}
    \caption{Sub caption}
 \end{subfigure}
 \begin{subfigure}{0.49\textwidth}
    \includegraphics[width=\textwidth]{myfigure}
    \caption{Sub caption}
 \end{subfigure}
 \caption{Main caption}
\end{figure}

\end{document}

编辑

评论之后，请参阅为什么 pdflatex 不能打印 EPS 图形？有关如何运行图像的详细信息 -pdflatex它.eps在我的 TeXlive 2011 发行版上默认运行，无需进行任何调整。

Answer

在 MATLAB 命令行中我通常使用

print -dpsc myfigure.eps

\includegraphics然后，您可以使用包中的图形将其包含在您的 TeX 文件中graphicx（如下所示）。

我通常不会直接在 MATLAB 中使用子图，而是单独导出每张图片，然后使用包subfigure中的环境 -subcaption下面是一个完整的 MWE 示例。

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}   % for including graphics
\usepackage{caption}    % for captions
\usepackage{subcaption} % for sub-captions

\begin{document}

\begin{figure}
 \centering
\includegraphics[scale=0.5]{myfigure}
\end{figure}

\begin{figure}
 \centering
 \begin{subfigure}{0.49\textwidth}
    \includegraphics[width=\textwidth]{myfigure}
    \caption{Sub caption}
 \end{subfigure}
 \begin{subfigure}{0.49\textwidth}
    \includegraphics[width=\textwidth]{myfigure}
    \caption{Sub caption}
 \end{subfigure}
 \caption{Main caption}
\end{figure}

\end{document}

编辑

评论之后，请参阅为什么 pdflatex 不能打印 EPS 图形？有关如何运行图像的详细信息 -pdflatex它.eps在我的 TeXlive 2011 发行版上默认运行，无需进行任何调整。

Question 3

可以使用 pgfplots 包装图像以获得 LaTeX 文本的优点，但无需处理图像本身。以下是使用 Matlab 生成的 png 的 CWE，该 png 已关闭轴，然后使用 Imagemagick 进行修剪。

\documentclass[10pt]{article}
\usepackage{graphicx}
\usepackage[hang,small,bf,width=.90\textwidth]{caption}
\usepackage{textcomp}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.3}
\pgfplotsset{colormap={jet}{rgb255(0)=(0,0,143);rgb255(8)=(0,0,255);rgb255(24)=(0,255,255);rgb255(40)=(255,255,0);rgb255(56)=(255,0,0);rgb255(64)=(128,0,0)}}

\begin{document}
\thispagestyle{empty}
\begin{figure}[ht]
\centering
\begin{tikzpicture}
    \begin{axis} [
        enlargelimits=false,
        axis on top,
        xlabel=$A/\Omega$,
        ylabel=$\epsilon_0/\Omega$,
        colorbar,
    ]
        \addplot graphics [
            xmin=0,
            xmax=0.5,
            ymin=-3,
            ymax=3,
        ] {example};
    \end{axis}
\end{tikzpicture}
\caption{$\Omega=1.2$\,GHz, $A/B=1.5\%$, $\Delta=350$\,MHz, $\Gamma=0.02$\,MHz, $t=1$\,\textmu s}
\end{figure}
\end{document}

这使用了以下文件（example.png）：删除并修剪了轴的 Matlab 图形。

生成：

pgfplots 使用单独的画布来绘图。

我建议对非常繁重的图执行类似的操作。在这种情况下，这样做是有意义的，因为伪彩色图是由色块组成的，用位图表示更有效。如果你在 3D 中做某事，这也可能是一个更好的主意。

Answer