在 Matplotlib 中绘制字形图

Question

我正在使用 Matplotlib 绘制一些科学可视化图，热图图（如下图）就足够了。我的代码也是全部用Python写的。

但是，现在我需要展示一个更多的"elaborated"情节，它由字形组成。下图（第二张）显示了一个示例：

在该图像中，绘图的每个点都是一个字形，表示矢量场方向的概率。这个字形被画成一个圆圈，有一个主方向和一个标准偏差。

我想做类似的事情。我的想法是在每个位置绘制类似极坐标直方图的东西，并绘制由极坐标图表组成的图。但是，我认为 Matplotlib 不可能做到这一点；至少我不知道如何做到这一点。由于我的整个代码是用 Python 编写的，我想知道我是否可以以某种方式支持 Matplotlib，或者我是否应该研究如何使用 OpenGL 或其他 API/libraty.

谢谢。

Answer 1

可能有很多这样的东西：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.collections import PatchCollection
from matplotlib.patches import Wedge, Circle
from math import degrees, pi

fig, ax = plt.subplots()
wedges = []
circles = []

for x in np.arange(0, 3.3, .3):
    for y in np.arange(0, 3.3, .3):
        theta, phi = np.random.random(2)  # functions of (x,y) in reality
        for v in (0, pi):
            wedges.append(Wedge((x, y),
                            .15,
                            degrees(v - phi - theta/2),
                            degrees(v - phi + theta/2),
                            edgecolor='none'),
                            )
        circles.append(Circle((x, y),
                             .15,
                             edgecolor='none'))


colors = np.linspace(0, 1, len(circles))  # function of (x,y) in reality
collection = PatchCollection(circles, cmap=plt.cm.jet, alpha=0.2)
collection.set_array(np.array(colors))
collection.set_edgecolor('none')
ax.add_collection(collection)

#wedgecolors = list(chain.from_iterable(repeat(i,2) for i in colors))
wedgecolors = np.array([colors, colors]).flatten('F') # no itertools
collection = PatchCollection(wedges, cmap=plt.cm.jet, alpha=1)
collection.set_array(np.array(wedgecolors))
collection.set_edgecolor('none')
ax.add_collection(collection)

ax.set_xlim(0,3)
ax.set_ylim(0,3)
ax.set_aspect('equal')
plt.show()

（显然，在 collection.set_array 调用之后必须完成（重做？）设置边缘颜色。）

在 Matplotlib 中绘制字形图

Draw a plot of glyphs in Matplotlib

python

plot

glyph

matplotlib