Zeichnen von Ellipsen mit Python Matplotlib

Einführung

Dieses Lab demonstriert, wie man mit Python Matplotlib Ellipsen zeichnet. Das Lab umfasst zwei Beispiele:

• Zeichnen einzelner Ellipsen
• Zeichnen von Ellipsen mit verschiedenen Winkeln

  Sie können die Datei ellipse-demo.ipynb in der WebIDE öffnen, um mit den Übungen zu beginnen. Erfahren Sie, wie Sie Jupyter Notebooks in VS Code verwenden.
  
  Labby kann die Antworten nicht automatisch überprüfen, da es nicht auf das Notebook zugreifen kann.

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

Zunächst müssen wir die erforderlichen Bibliotheken importieren. Wir werden numpy verwenden, um Zufallsdaten zu generieren, und matplotlib.pyplot sowie matplotlib.patches, um die Ellipsen zu zeichnen.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.patches import Ellipse

Zeichnen einzelner Ellipsen

In diesem Beispiel werden wir viele Ellipsen mit zufälligen Größen, Positionen und Farben zeichnen. Jede Ellipse wird eine Instanz der Ellipse-Klasse sein.

## Fixieren des Zufallszustands für Reproduzierbarkeit
np.random.seed(19680801)

## Anzahl der zu zeichnenden Ellipsen
NUM = 250

## Generieren der Ellipsen
ells = [Ellipse(xy=np.random.rand(2) * 10,
                width=np.random.rand(), height=np.random.rand(),
                angle=np.random.rand() * 360)
        for i in range(NUM)]

## Erstellen des Plots und Festlegen des Seitenverhältnisses auf 'equal'
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw={'aspect': 'equal'})

## Hinzufügen jeder Ellipse zum Plot
for e in ells:
    ax.add_artist(e)
    e.set_clip_box(ax.bbox)
    e.set_alpha(np.random.rand())
    e.set_facecolor(np.random.rand(3))

## Festlegen der x- und y-Grenzen des Plots
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)

## Anzeigen des Plots
plt.show()

Zeichnen von Ellipsen mit verschiedenen Winkeln

In diesem Beispiel werden wir viele Ellipsen mit verschiedenen Winkeln zeichnen. Wir werden eine Schleife verwenden, um für jeden Winkel, den wir zeichnen möchten, eine Ellipse-Instanz zu erstellen.

## Definieren des Winkel-Schritts und des Winkelbereichs zum Zeichnen
angle_step = 45  ## Grad
angles = np.arange(0, 180, angle_step)

## Erstellen des Plots und Festlegen des Seitenverhältnisses auf 'equal'
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw={'aspect': 'equal'})

## Schleife über die Winkel und Zeichnen einer Ellipse für jeden Winkel
for angle in angles:
    ellipse = Ellipse((0, 0), 4, 2, angle=angle, alpha=0.1)
    ax.add_artist(ellipse)

## Festlegen der x- und y-Grenzen des Plots
ax.set_xlim(-2.2, 2.2)
ax.set_ylim(-2.2, 2.2)

## Anzeigen des Plots
plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man mit Python Matplotlib Ellipsen zeichnet. Wir haben zwei Beispiele behandelt: das Zeichnen einzelner Ellipsen und das Zeichnen von Ellipsen mit verschiedenen Winkeln. Indem Sie die Schritte in diesem Lab befolgen, sollten Sie in der Lage sein, Ellipsen in Ihren eigenen Python-Projekten mit Matplotlib zu zeichnen.