Введение
В этом лабораторном занятии мы научимся создавать заполненные контурные графики с штрихованными паттернами с использованием библиотеки Matplotlib для Python. Контурные графики используются для отображения трехмерных данных в двух измерениях. Они особенно полезны для визуализации данных, имеющих пики и долины, таких как топографические данные.
Советы по работе с ВМ
После завершения запуска ВМ нажмите в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Notebook и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.
Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook не загрузится полностью. Валидация операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.
Если вы сталкиваетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.
Импортируем библиотеки
Начнем с импорта необходимых библиотек. В этом лабораторном занятии мы будем использовать NumPy и Matplotlib.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
Создаем данные
Далее мы создадим некоторые образцовые данные для построения графика. В этом примере мы создадим 2D-сетку значений x и y и используем их для вычисления значений 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)
Самый простой штрихованный график с цветовой шкалой
В этом шаге мы создадим самый простой штрихованный график с цветовой шкалой. Мы будем использовать функцию contourf для создания заполненного контурного графика и задавать штрихи с использованием параметра hatches.
fig1, ax1 = plt.subplots()
cs = ax1.contourf(x, y, z, hatches=['-', '/', '\\', '//'],
cmap='gray', extend='both', alpha=0.5)
fig1.colorbar(cs)
График штрихов без цвета с легендами
В этом шаге мы создадим график штрихов без цвета и добавим легенду. Мы будем использовать функцию contour для создания контуров и функцию contourf для указания штрихов без цвета.
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)
Отображаем графики
Наконец, мы отобразим графики с использованием функции show.
plt.show()
Резюме
В этом практическом занятии мы узнали, как создавать заполненные контурные графики с штрихованными паттернами с использованием Matplotlib. Мы использовали функции contour и contourf для создания графиков и задавали штрихи с использованием параметра hatches. Мы также добавили цветовую шкалу и легенду к нашим графикам.