Python Matplotlib | Gráficos de Contorno com Padrões de Hachura - Tutorial

Introdução

Neste laboratório, aprenderemos como criar gráficos de contorno preenchidos com padrões hachurados usando a biblioteca Matplotlib do Python. Os gráficos de contorno são usados para exibir dados tridimensionais em duas dimensões. Eles são particularmente úteis para visualizar dados que possuem picos e vales, como dados topográficos.

Dicas para a VM

Após a inicialização da VM, clique no canto superior esquerdo para mudar para a aba Notebook e acessar o Jupyter Notebook para praticar.

Às vezes, pode ser necessário aguardar alguns segundos para que o Jupyter Notebook termine de carregar. A validação das operações não pode ser automatizada devido a limitações no Jupyter Notebook.

Se você enfrentar problemas durante o aprendizado, sinta-se à vontade para perguntar ao Labby. Forneça feedback após a sessão, e resolveremos o problema prontamente para você.

Importar Bibliotecas

Começamos importando as bibliotecas necessárias. Neste laboratório, usaremos NumPy e Matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Criar Dados

Em seguida, criaremos alguns dados de exemplo para plotar. Neste exemplo, criaremos uma grade 2D de valores x e y e os usaremos para calcular os valores z.

## invent some numbers, turning the x and y arrays into simple
## 2d arrays, which make combining them together easier.
x = np.linspace(-3, 5, 150).reshape(1, -1)
y = np.linspace(-3, 5, 120).reshape(-1, 1)
z = np.cos(x) + np.sin(y)

Gráfico Hachurado Mais Simples com uma Barra de Cores

Nesta etapa, criaremos o gráfico hachurado mais simples com uma barra de cores. Usaremos a função contourf para criar o gráfico de contorno preenchido e especificaremos as hachuras usando o parâmetro hatches.

fig1, ax1 = plt.subplots()
cs = ax1.contourf(x, y, z, hatches=['-', '/', '\\', '//'],
                  cmap='gray', extend='both', alpha=0.5)
fig1.colorbar(cs)

Gráfico de Hachuras sem Cor com uma Legenda

Nesta etapa, criaremos um gráfico de hachuras sem cor e adicionaremos uma legenda. Usaremos a função contour para criar as linhas de contorno e a função contourf para especificar as hachuras sem cor.

fig2, ax2 = plt.subplots()
n_levels = 6
ax2.contour(x, y, z, n_levels, colors='black', linestyles='-')
cs = ax2.contourf(x, y, z, n_levels, colors='none',
                  hatches=['.', '/', '\\', None, '\\\\', '*'],
                  extend='lower')

## create a legend for the contour set
artists, labels = cs.legend_elements(str_format='{:2.1f}'.format)
ax2.legend(artists, labels, handleheight=2, framealpha=1)

Exibir os Gráficos

Finalmente, exibiremos os gráficos usando a função show.

plt.show()

Resumo

Neste laboratório, aprendemos como criar gráficos de contorno preenchidos com padrões de hachura usando Matplotlib. Usamos as funções contour e contourf para criar os gráficos e especificamos as hachuras usando o parâmetro hatches. Também adicionamos uma barra de cores (colorbar) e uma legenda aos nossos gráficos.

Gráficos de Contorno Preenchidos com Hachuras