Polare Graphen mit Python Matplotlib erstellen

Einführung

In diesem Lab lernst du, wie du einen Polarkoordinaten-Graphen erstellen und ihn mit der Python-Matplotlib-Bibliothek annotieren kannst. Ein Polarkoordinaten-Graphen ist ein Graph, der mit Polarkoordinaten gezeichnet wird. Er eignet sich zur Visualisierung zyklischer Phänomene wie Wellen, Jahreszeiten und Gezeiten.

Tipps für die VM

Nachdem der Start der VM abgeschlossen ist, klicke in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu öffnen.

Manchmal musst du einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund von Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn du bei der Lernphase Probleme hast, kannst du Labby gerne fragen. Gib nach der Sitzung Feedback, und wir werden das Problem für dich prompt beheben.

Bibliotheken importieren

Um loszulegen, müssen wir zunächst die erforderlichen Bibliotheken importieren. In diesem Fall benötigen wir numpy und matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Erstellen eines Polarkoordinaten-Graphen

Als nächstes erstellen wir einen Polarkoordinaten-Graphen, indem wir die Figur definieren und angeben, dass sie eine Polarkoordinatenprojektion hat. Wir definieren auch den Radius und die Theta-Werte, die bei der Darstellung verwendet werden sollen.

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(projection='polar')
r = np.arange(0, 1, 0.001)
theta = 2 * 2*np.pi * r
line, = ax.plot(theta, r, color='#ee8d18', lw=3)

Hinzufügen einer Anmerkung

Wir können einer Anmerkung zum Polarkoordinaten-Graphen hinzufügen, indem wir den Ort der Anmerkung angeben. In diesem Fall wählen wir einen bestimmten Punkt auf dem Graphen und annotieren ihn.

ind = 800
thisr, thistheta = r[ind], theta[ind]
ax.plot([thistheta], [thisr], 'o')
ax.annotate('a polar annotation',
            xy=(thistheta, thisr),  ## theta, radius
            xytext=(0.05, 0.05),    ## fraction, fraction
            textcoords='figure fraction',
            arrowprops=dict(facecolor='black', shrink=0.05),
            horizontalalignment='left',
            verticalalignment='bottom',
            )

Zeige den Graphen an

Wir können jetzt den Graphen mit plt.show() anzeigen.

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man einen Polarkoordinaten-Graphen erstellt und ihn mit der Python Matplotlib-Bibliothek annotiert. Wir haben numpy verwendet, um den Radius und die Theta-Werte zu definieren, und plt.annotate() verwendet, um eine Anmerkung zum Graphen hinzuzufügen. Wir haben auch den Graphen mit plt.show() angezeigt.