Изменение направления оси в Matplotlib

Введение

В этом практическом занятии вы научитесь изменять направление осей в графике Matplotlib с использованием метода set_axis_direction(). Этот метод позволяет вам изменить направление оси на любое из четырех основных направлений: верх, низ, лево или право.

Советы по работе с ВМ

После завершения запуска виртуальной машины нажмите в верхнем левом углу, чтобы переключиться на вкладку Ноутбук, чтобы 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.

Импорт библиотек

Во - первых, нам нужно импортировать необходимые библиотеки для этого практического занятия. Мы будем использовать numpy и matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Настройка графика

Далее мы определим функцию setup_axes(), которая настроит полярную проекцию в прямоугольной области. Эта функция использует GridHelperCurveLinear для создания полярной проекции с прямоугольной областью.

from matplotlib.projections import PolarAxes
from matplotlib.transforms import Affine2D
import mpl_toolkits.axisartist as axisartist
import mpl_toolkits.axisartist.angle_helper as angle_helper
import mpl_toolkits.axisartist.grid_finder as grid_finder
from mpl_toolkits.axisartist.grid_helper_curvelinear import \
    GridHelperCurveLinear

def setup_axes(fig, rect):
    """Полярная проекция, но в прямоугольной области."""
    grid_helper = GridHelperCurveLinear(
        Affine2D().scale(np.pi/180., 1.) + PolarAxes.PolarTransform(),
        extreme_finder=angle_helper.ExtremeFinderCycle(
            20, 20,
            lon_cycle=360, lat_cycle=None,
            lon_minmax=None, lat_minmax=(0, np.inf),
        ),
        grid_locator1=angle_helper.LocatorDMS(12),
        grid_locator2=grid_finder.MaxNLocator(5),
        tick_formatter1=angle_helper.FormatterDMS(),
    )
    ax = fig.add_subplot(
        rect, axes_class=axisartist.Axes, grid_helper=grid_helper,
        aspect=1, xlim=(-5, 12), ylim=(-5, 10))
    ax.axis[:].toggle(ticklabels=False)
    ax.grid(color=".9")
    return ax

Добавление плавающего оси

Мы определим две функции, которые добавят плавающие оси к нашим графику. Первая функция add_floating_axis1() добавляет плавающую ось к графику с меткой theta = 30. Вторая функция add_floating_axis2() добавляет плавающую ось к графику с меткой r = 6.

def add_floating_axis1(ax):
    ax.axis["lat"] = axis = ax.new_floating_axis(0, 30)
    axis.label.set_text(r"$\theta = 30^{\circ}$")
    axis.label.set_visible(True)
    return axis

def add_floating_axis2(ax):
    ax.axis["lon"] = axis = ax.new_floating_axis(1, 6)
    axis.label.set_text(r"$r = 6$")
    axis.label.set_visible(True)
    return axis

Изменение направления оси

Теперь мы создадим цикл, чтобы настроить четыре различных графика с плавающей осью в каждом из четырех основных направлений. В цикле мы будем использовать add_floating_axis1() и add_floating_axis2() для добавления плавающих осей и set_axis_direction() для настройки направления оси.

fig = plt.figure(figsize=(8, 4), layout="constrained")

for i, d in enumerate(["bottom", "left", "top", "right"]):
    ax = setup_axes(fig, rect=241+i)
    axis = add_floating_axis1(ax)
    axis.set_axis_direction(d)
    ax.set(title=d)

for i, d in enumerate(["bottom", "left", "top", "right"]):
    ax = setup_axes(fig, rect=245+i)
    axis = add_floating_axis2(ax)
    axis.set_axis_direction(d)
    ax.set(title=d)

plt.show()

Просмотр графика

Наконец, мы посмотрим на график. Мы можем увидеть один и тот же график с плавающей осью в каждом из четырех основных направлений.

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как изменить направление оси в графике Matplotlib с использованием метода set_axis_direction(). С помощью этого метода вы можете легко изменить направление оси на любое из четырех основных направлений: верх, низ, лево или право.