Мастерство в использовании плавающих осей в Matplotlib

Введение

В этом практическом занятии вы научитесь использовать функцию add_floating_axis в Matplotlib для добавления плавающих осей на график, которые могут быть использованы для отображения дополнительной информации о графике. В частности, вы научитесь настраивать отступы между подписями делений и подписями осей, а также настраивать положение делений на плавающих осях.

Советы по работе с ВМ

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

Импортировать библиотеки

Сначала импортируем необходимые библиотеки, в том числе matplotlib.pyplot, numpy и mpl_toolkits.axisartist.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import mpl_toolkits.axisartist as axisartist

Определить функцию настройки осей

Далее определим функцию setup_axes(), которая настраивает полярную проекцию графика. Эта функция использует GridHelperCurveLinear для создания полярной проекции в прямоугольной области. Она также назначает пределы графика и возвращает объект ax1.

def setup_axes(fig, rect):
    ## Define the PolarAxes transform and the extreme finder
    tr = 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))

    ## Define the grid locators and formatters
    grid_locator1 = angle_helper.LocatorDMS(12)
    grid_locator2 = grid_finder.MaxNLocator(5)
    tick_formatter1 = angle_helper.FormatterDMS()

    ## Define the GridHelperCurveLinear
    grid_helper = GridHelperCurveLinear(tr, extreme_finder=extreme_finder, grid_locator1=grid_locator1, grid_locator2=grid_locator2, tick_formatter1=tick_formatter1)

    ## Create the axis object and set its limits
    ax1 = fig.add_subplot(rect, axes_class=axisartist.Axes, grid_helper=grid_helper)
    ax1.axis[:].set_visible(False)
    ax1.set_aspect(1.)
    ax1.set_xlim(-5, 12)
    ax1.set_ylim(-5, 10)

    return ax1

Определить функцию добавления плавающей оси

Определите функцию add_floating_axis, которая добавляет плавающую ось на график. Эта функция принимает объект ax1 в качестве аргумента и возвращает объект axis.

def add_floating_axis(ax1):
    ## Define the floating axis
    ax1.axis["lat"] = axis = ax1.new_floating_axis(0, 30)
    axis.label.set_text(r"$\theta = 30^{\circ}$")
    axis.label.set_visible(True)

    return axis

Добавить отступы к подписям делений

В этом шаге добавьте отступы к подписям делений на плавающей оси. Это можно сделать, установив атрибут pad объекта major_ticklabels на желаемое значение отступа.

## Add Padding to Tick Labels
fig = plt.figure(figsize=(9, 3.))
fig.subplots_adjust(left=0.01, right=0.99, bottom=0.01, top=0.99, wspace=0.01, hspace=0.01)

ax1 = setup_axes(fig, rect=121)
axis = add_floating_axis(ax1)

ax1 = setup_axes(fig, rect=122)
axis = add_floating_axis(ax1)
axis.major_ticklabels.set_pad(10)

plt.show()

Настроить отступ подписи оси

В этом шаге настройте отступ подписи оси на плавающей оси. Это можно сделать, установив атрибут pad объекта label на желаемое значение отступа.

## Adjust Axis Label Padding
fig = plt.figure(figsize=(9, 3.))
fig.subplots_adjust(left=0.01, right=0.99, bottom=0.01, top=0.99, wspace=0.01, hspace=0.01)

ax1 = setup_axes(fig, rect=121)
axis = add_floating_axis(ax1)

ax1 = setup_axes(fig, rect=122)
axis = add_floating_axis(ax1)
axis.label.set_pad(20)

plt.show()

Настроить позицию делений

В этом шаге настройте позицию делений на плавающей оси. Это можно сделать, установив атрибут tick_out объекта major_ticks в значение True.

## Adjust Tick Position
fig = plt.figure(figsize=(9, 3.))
fig.subplots_adjust(left=0.01, right=0.99, bottom=0.01, top=0.99, wspace=0.01, hspace=0.01)

ax1 = setup_axes(fig, rect=121)
axis = add_floating_axis(ax1)

ax1 = setup_axes(fig, rect=122)
axis = add_floating_axis(ax1)
axis.major_ticks.set_tick_out(True)

plt.show()

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как использовать функцию add_floating_axis в Matplotlib для добавления плавающих осей на график. Также вы узнали, как настраивать отступы подписей делений и подписей осей, а также как настраивать позицию делений на плавающих осях. В конце этого практического занятия вы должны быть в состоянии создавать настраиваемые графики с плавающими осями, которые отображают дополнительную информацию о графике.

Простой отступ оси