Python matplotlib绘制基础几何图形完整指南

前言

在前期的学习中，我们已经深入探讨了matplotlib模块的底层架构，重点掌握了pyplot类（脚本层）提供的折线图、柱状图、饼图及直方图等统计图表的绘制方法。往期相关文章链接如下。

Python利用 matplotlib 绘制直方图

Python用 matplotlib 绘制柱状图

python 用matplotlib绘制折线图详情

Python利用matplotlib实现饼图绘制

除了统计图表，matplotlib模块还具备绘制圆形、正方形、矩形等多种基础几何图形的能力。

本期内容将聚焦于使用matplotlib模块绘制常见的基础几何图形，让我们开始学习吧。

1. matplotlib.patches概述

matplotlib.patches是专门用于绘制几何图形的类库，其基类为Artist。

• patches模块专注于2D图形的绘制。
• 通过patches绘制的图形默认遵循rc params中的设置参数。
• 该模块提供了多达10种图形绘制方法，足以满足日常开发中的大部分需求。

2. 绘制图形方法

针对matplotlib模块，patches类提供了绘制圆形、椭圆形、矩形等多种几何图形的具体方法。

3. 绘制图形步骤

在matplotlib中，任何图表均由figure、Axes和Axis三个核心元素构成。因此，绘制几何图形通常遵循以下标准流程。

首先导入matplotlib.pyplot模块以及patches类。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatch

使用subplots()函数创建子图Axes对象。

fig,ax =plt.subplots()

调用patches类中对应的图形绘制方法，例如使用Rectangle()绘制矩形。

Rect = mpatch.Rectangle((0.2,0.75),0.4,0.4,color="r")

通过子图Axes对象调用set_xlim()和set_ylim()方法来设定坐标轴的范围。

需要注意的是，patches绘制的图形默认x轴坐标范围为（0,1），y轴坐标范围也为（0,1）。

ax.set_xlim(-2,5)
ax.set_ylim(-2,5)

接着，在子图Axes对象上调用add_patch()方法将绘制好的图形添加到图中。

ax.add_patch(Rect)

最后，调用pyplot.show()函数展示生成的图形。

4. 绘制图形属性

设置透明度

控制透明度的关键字为：alpha

该参数的取值类型为：浮点型。

设置颜色

设置图形填充颜色的关键字为：color

设置图形边框颜色的关键字为：edgecolor

颜色取值可选以下几种方式：

• 使用表示颜色的英文单词，例如红色"red"。
• 使用颜色单词的缩写，例如红色"r"，黄色"y"。
• 使用RGB格式，包括十六进制格式如"#88c999"或(r,g,b)元组形式。

5. 小试牛刀

掌握上述知识后，我们尝试在图表中绘制圆形、矩形和直线等图形。

def drawpicture():
 
    fig,ax =plt.subplots()
 
    Rect = mpatch.Rectangle((1,0.75),0.4,0.4,color="yellow",alpha=0.5)
 
    Cri = mpatch.Circle((0,0),1,angle=30,color="pink",alpha=0.2,capstyle="round")
 
    Py = mpatch.Arrow(1,2,2,2)
 
    ax.set_xlim(-1,5)
    ax.set_ylim(-1,5)
 
    ax.add_patch(Rect)
    ax.add_patch(Cri)
    ax.add_patch(Py)
    plt.show()
 
drawpicture()

总结

本期课程学习了matplotlib绘制几何图形的相关方法及步骤。在实际应用中，仍需通过大量练习来熟练掌握这些技能。

以上就是Python matplotlib超详细教程实现图形绘制的详细内容，更多关于Python matplotlib绘制图形的资料请关注本站其它相关文章！