Настройка подписей контуров в Matplotlib

Введение

В этом уроке мы узнаем, как создавать контурные подписи в Matplotlib. Контурные подписи используются для обозначения контуров на графике с контурами. В этом уроке будут рассмотрены некоторые продвинутые методы создания пользовательских контурных подписей.

Советы по работе с ВМ

После 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 загрузится. 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.

Определяем нашу поверхность

Начнем с определения нашей поверхности с использованием numpy и matplotlib. Это даст нам набор данных для работы.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

delta = 0.025
x = np.arange(-3.0, 3.0, delta)
y = np.arange(-2.0, 2.0, delta)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z1 = np.exp(-X**2 - Y**2)
Z2 = np.exp(-(X - 1)**2 - (Y - 1)**2)
Z = (Z1 - Z2) * 2

Создаем контурные подписи с пользовательскими форматтерами уровней

Теперь мы создадим контурные подписи с пользовательскими форматтерами уровней. Это позволит нам форматировать подписи определенным образом. В этом случае мы удалим конечные нули и добавим знак процента.

def fmt(x):
    s = f"{x:.1f}"
    if s.endswith("0"):
        s = f"{x:.0f}"
    return rf"{s} \%" if plt.rcParams["text.usetex"] else f"{s} %"

fig, ax = plt.subplots()
CS = ax.contour(X, Y, Z)
ax.clabel(CS, CS.levels, inline=True, fmt=fmt, fontsize=10)

Метка контуров произвольными строками с использованием словаря

Мы также можем метить контуру произвольными строками с использованием словаря. Это позволит нам метить контуры пользовательскими метками. В этом примере мы будем использовать список строк для метки контуров.

fig1, ax1 = plt.subplots()
CS1 = ax1.contour(X, Y, Z)

fmt = {}
strs = ['first', 'second', 'third', 'fourth', 'fifth','sixth','seventh']
for l, s in zip(CS1.levels, strs):
    fmt[l] = s

ax1.clabel(CS1, CS1.levels[::2], inline=True, fmt=fmt, fontsize=10)

Использование Форматировщика

Мы также можем использовать форматтер для форматирования контурных подписей. Это позволит нам форматировать подписи определенным образом. В этом примере мы будем использовать LogFormatterMathtext для форматирования подписей.

fig2, ax2 = plt.subplots()
CS2 = ax2.contour(X, Y, 100**Z, locator=plt.LogLocator())
fmt = ticker.LogFormatterMathtext()
fmt.create_dummy_axis()
ax2.clabel(CS2, CS2.levels, fmt=fmt)
ax2.set_title("$100^Z$")

plt.show()

Обзор

В этом уроке мы узнали, как создавать контурные подписи в Matplotlib. Мы рассмотрели некоторые продвинутые методы создания пользовательских контурных подписей, включая пользовательские форматтеры уровней, метку контуров произвольными строками и использование форматтера для форматирования контурных подписей. Эти методы могут быть полезны для создания наглядных и эстетически привлекательных визуализаций.