简介
本实验将指导你创建一个图形，展示 Matplotlib 数学渲染引擎的选定功能。该图形将通过下标、上标、分数、二项式、堆叠数字、根式、字体、重音符号、希腊字母、希伯来字母、分隔符、函数和符号等示例，演示如何编写数学表达式。
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导入库
在这一步中，我们将导入本实验所需的库。
import matplotlib.pyplot as plt
设置演示示例
在这一步中，我们将设置要在图形中展示的数学表达式的演示示例。
mathtext_demos = {
"Header demo":
r"$W^{3\beta}_{\delta_1 \rho_1 \sigma_2} = "
r"U^{3\beta}_{\delta_1 \rho_1} + \frac{1}{8 \pi 2} "
r"\int^{\alpha_2}_{\alpha_2} d \alpha^\prime_2 \left[\frac{ "
r"U^{2\beta}_{\delta_1 \rho_1} - \alpha^\prime_2U^{1\beta}_"
r"{\rho_1 \sigma_2} }{U^{0\beta}_{\rho_1 \sigma_2}}\right]$",
"Subscripts and superscripts":
r"$\alpha_i > \beta_i,\ "
r"\alpha_{i+1}^j = {\rm sin}(2\pi f_j t_i) e^{-5 t_i/\tau},\ "
r"\ldots$",
"Fractions, binomials and stacked numbers":
r"$\frac{3}{4},\ \binom{3}{4},\ \genfrac{}{}{0}{}{3}{4},\ "
r"\left(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}\right),\ \ldots$",
"Radicals":
r"$\sqrt{2},\ \sqrt[3]{x},\ \ldots$",
"Fonts":
r"$\mathrm{Roman}\, \ \mathit{Italic}\, \ \mathtt{Typewriter} \ "
r"\mathrm{or}\ \mathcal{CALLIGRAPHY}$",
"Accents":
r"$\acute a,\ \bar a,\ \breve a,\ \dot a,\ \ddot a, \ \grave a, \ "
r"\hat a,\ \tilde a,\ \vec a,\ \widehat{xyz},\ \widetilde{xyz},\ "
r"\ldots$",
"Greek, Hebrew":
r"$\alpha,\ \beta,\ \chi,\ \delta,\ \lambda,\ \mu,\ "
r"\Delta,\ \Gamma,\ \Omega,\ \Phi,\ \Pi,\ \Upsilon,\ \nabla,\ "
r"\aleph,\ \beth,\ \daleth,\ \gimel,\ \ldots$",
"Delimiters, functions and Symbols":
r"$\coprod,\ \int,\ \oint,\ \prod,\ \sum,\ "
r"\log,\ \sin,\ \approx,\ \oplus,\ \star,\ \varpropto,\ "
r"\infty,\ \partial,\ \Re,\ \leftrightsquigarrow, \ \ldots$",
}
创建图形和坐标轴
在这一步中，我们将为数学表达式示例创建图形和坐标轴。
## Creating figure and axis.
fig = plt.figure(figsize=(7, 7))
ax = fig.add_axes([0.01, 0.01, 0.98, 0.90],
facecolor="white", frameon=True)
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
ax.set_title("Matplotlib's math rendering engine",
color=mpl_grey_rgb, fontsize=14, weight='bold')
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])
定义行间距
在这一步中，我们将定义坐标轴坐标中行与行之间的间距。
n_lines = len(mathtext_demos)
line_axesfrac = 1 / n_lines
绘制标题演示公式
在这一步中，我们将绘制标题演示公式。
full_demo = mathtext_demos['Header demo']
ax.annotate(full_demo,
xy=(0.5, 1. - 0.59 * line_axesfrac),
color='tab:orange', ha='center', fontsize=20)
绘制特性演示公式
在这一步中，我们将绘制特性演示公式。
for i_line, (title, demo) in enumerate(mathtext_demos.items()):
if i_line == 0:
continue
baseline = 1 - i_line * line_axesfrac
baseline_next = baseline - line_axesfrac
fill_color = ['white', 'tab:blue'][i_line % 2]
ax.axhspan(baseline, baseline_next, color=fill_color, alpha=0.2)
ax.annotate(f'{title}:',
xy=(0.06, baseline - 0.3 * line_axesfrac),
color=mpl_grey_rgb, weight='bold')
ax.annotate(demo,
xy=(0.04, baseline - 0.75 * line_axesfrac),
color=mpl_grey_rgb, fontsize=16)
显示图形
在这一步中，我们将显示图形。
plt.show()
总结
本实验展示了如何创建一个图形，该图形展示了 Matplotlib 数学渲染引擎的选定特性。该图形通过下标、上标、分数、二项式、堆叠数字、根式、字体、重音符号、希腊字母、希伯来字母、分隔符、函数和符号等示例，演示了如何编写数学表达式。