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この実験では、Matplotlib で GridHelperCurveLinear を使用してカスタム グリッドと目盛り線を作成する方法を学びます。また、矩形ボックス内で極座標投影を作成する方法も学びます。
VM の起動が完了したら、左上隅をクリックして ノートブック タブに切り替え、Jupyter Notebook を使用して練習します。
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まず、GridHelperCurveLinear を使用してカスタム グリッドと目盛り線を作成します。カスタム変換は、グリッドと目盛り線に適用されます。次のコードはこのプロセスを示しています。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.projections import PolarAxes
from matplotlib.transforms import Affine2D
from mpl_toolkits.axisartist import Axes, HostAxes, angle_helper
from mpl_toolkits.axisartist.grid_helper_curvelinear import GridHelperCurveLinear
def curvelinear_test1(fig):
## カスタム変換を定義する
def tr(x, y):
return x, y - x
def inv_tr(x, y):
return x, y + x
## GridHelperCurveLinear オブジェクトを作成する
grid_helper = GridHelperCurveLinear((tr, inv_tr))
## カスタム グリッドと目盛り線付きのサブプロットを作成する
ax1 = fig.add_subplot(1, 2, 1, axes_class=Axes, grid_helper=grid_helper)
## サブプロットにいくつかの点をプロットする
xx, yy = tr(np.array([3, 6]), np.array([5, 10]))
ax1.plot(xx, yy)
## サブプロットのアスペクト比と範囲を設定する
ax1.set_aspect(1)
ax1.set_xlim(0, 10)
ax1.set_ylim(0, 10)
## 浮動軸とグリッド線を追加する
ax1.axis["t"] = ax1.new_floating_axis(0, 3)
ax1.axis["t2"] = ax1.new_floating_axis(1, 7)
ax1.grid(True, zorder=0)
fig = plt.figure(figsize=(7, 4))
curvelinear_test1(fig)
plt.show()次に、GridHelperCurveLinear を使用して矩形ボックス内で極座標投影を作成します。度の座標をラジアンにスケーリングするために Affine2D 変換を使用し、極座標投影を作成するために PolarAxes.PolarTransform を使用します。また、angle_helper.ExtremeFinderCycle を使用して極座標投影の極値を見つけ、angle_helper.LocatorDMS と angle_helper.FormatterDMS を使用して目盛りラベルをフォーマットします。次のコードはこのプロセスを示しています。
def curvelinear_test2(fig):
## カスタム変換を定義する
tr = Affine2D().scale(np.pi/180, 1) + PolarAxes.PolarTransform()
## 極値見つけアルゴリズム、グリッド位置付け、目盛りフォーマッタを定義する
extreme_finder = angle_helper.ExtremeFinderCycle(
nx=20, ny=20,
lon_cycle=360, lat_cycle=None,
lon_minmax=None, lat_minmax=(0, np.inf),
)
grid_locator1 = angle_helper.LocatorDMS(12)
tick_formatter1 = angle_helper.FormatterDMS()
## GridHelperCurveLinear オブジェクトを作成する
grid_helper = GridHelperCurveLinear(
tr, extreme_finder=extreme_finder,
grid_locator1=grid_locator1, tick_formatter1=tick_formatter1)
ax1 = fig.add_subplot(
1, 2, 2, axes_class=HostAxes, grid_helper=grid_helper)
## 右軸と上軸の目盛りラベルを表示する
ax1.axis["right"].major_ticklabels.set_visible(True)
ax1.axis["top"].major_ticklabels.set_visible(True)
## 右軸に第1座標（角度）の目盛りラベルを表示させる
ax1.axis["right"].get_helper().nth_coord_ticks = 0
## 下軸に第2座標（半径）の目盛りラベルを表示させる
ax1.axis["bottom"].get_helper().nth_coord_ticks = 1
## サブプロットのアスペクト比と範囲を設定する
ax1.set_aspect(1)
ax1.set_xlim(-5, 12)
ax1.set_ylim(-5, 10)
## サブプロットにグリッド線を追加する
ax1.grid(True, zorder=0)
## 与えられた変換で寄生虫軸を作成する
ax2 = ax1.get_aux_axes(tr)
## ax2 に描画するものは ax1 の目盛りとグリッドに合わせる
ax2.plot(np.linspace(0, 30, 51), np.linspace(10, 10, 51), linewidth=2)
ax2.pcolor(np.linspace(0, 90, 4), np.linspace(0, 10, 4),
np.arange(9).reshape((3, 3)))
ax2.contour(np.linspace(0, 90, 4), np.linspace(0, 10, 4),
np.arange(16).reshape((4, 4)), colors="k")
fig = plt.figure(figsize=(7, 4))
curvelinear_test2(fig)
plt.show()最終コードは、ステップ1とステップ2のコードを組み合わせたものです。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.projections import PolarAxes
from matplotlib.transforms import Affine2D
from mpl_toolkits.axisartist import Axes, HostAxes, angle_helper
from mpl_toolkits.axisartist.grid_helper_curvelinear import GridHelperCurveLinear
def curvelinear_test1(fig):
## カスタム変換を定義する
def tr(x, y):
return x, y - x
def inv_tr(x, y):
return x, y + x
## GridHelperCurveLinear オブジェクトを作成する
grid_helper = GridHelperCurveLinear((tr, inv_tr))
## カスタム グリッドと目盛り線付きのサブプロットを作成する
ax1 = fig.add_subplot(1, 2, 1, axes_class=Axes, grid_helper=grid_helper)
## サブプロットにいくつかの点をプロットする
xx, yy = tr(np.array([3, 6]), np.array([5, 10]))
ax1.plot(xx, yy)
## サブプロットのアスペクト比と範囲を設定する
ax1.set_aspect(1)
ax1.set_xlim(0, 10)
ax1.set_ylim(0, 10)
## 浮動軸とグリッド線を追加する
ax1.axis["t"] = ax1.new_floating_axis(0, 3)
ax1.axis["t2"] = ax1.new_floating_axis(1, 7)
ax1.grid(True, zorder=0)
def curvelinear_test2(fig):
## カスタム変換を定義する
tr = Affine2D().scale(np.pi/180, 1) + PolarAxes.PolarTransform()
## 極値見つけアルゴリズム、グリッド位置付け、目盛りフォーマッタを定義する
extreme_finder = angle_helper.ExtremeFinderCycle(
nx=20, ny=20,
lon_cycle=360, lat_cycle=None,
lon_minmax=None, lat_minmax=(0, np.inf),
)
grid_locator1 = angle_helper.LocatorDMS(12)
tick_formatter1 = angle_helper.FormatterDMS()
## GridHelperCurveLinear オブジェクトを作成する
grid_helper = GridHelperCurveLinear(
tr, extreme_finder=extreme_finder,
grid_locator1=grid_locator1, tick_formatter1=tick_formatter1)
ax1 = fig.add_subplot(
1, 2, 2, axes_class=HostAxes, grid_helper=grid_helper)
## 右軸と上軸の目盛りラベルを表示する
ax1.axis["right"].major_ticklabels.set_visible(True)
ax1.axis["top"].major_ticklabels.set_visible(True)
## 右軸に第1座標（角度）の目盛りラベルを表示させる
ax1.axis["right"].get_helper().nth_coord_ticks = 0
## 下軸に第2座標（半径）の目盛りラベルを表示させる
ax1.axis["bottom"].get_helper().nth_coord_ticks = 1
## サブプロットのアスペクト比と範囲を設定する
ax1.set_aspect(1)
ax1.set_xlim(-5, 12)
ax1.set_ylim(-5, 10)
## サブプロットにグリッド線を追加する
ax1.grid(True, zorder=0)
## 与えられた変換で寄生虫軸を作成する
ax2 = ax1.get_aux_axes(tr)
## ax2 に描画するものは ax1 の目盛りとグリッドに合わせる
ax2.plot(np.linspace(0, 30, 51), np.linspace(10, 10, 51), linewidth=2)
ax2.pcolor(np.linspace(0, 90, 4), np.linspace(0, 10, 4),
np.arange(9).reshape((3, 3)))
ax2.contour(np.linspace(0, 90, 4), np.linspace(0, 10, 4),
np.arange(16).reshape((4, 4)), colors="k")
fig = plt.figure(figsize=(7, 4))
curvelinear_test1(fig)
curvelinear_test2(fig)
plt.show()この実験では、GridHelperCurveLinear を使用してカスタム グリッドと目盛り線を作成する方法を学びました。また、Affine2D、PolarAxes.PolarTransform、および GridHelperCurveLinear を使用して矩形ボックス内で極座標投影を作成する方法も学びました。
