Matplotlib 简明教程

Matplotlib - Arrows

What are Arrows in Matplotlib?

在 Matplotlib 库中， Arrows 指示用来指示方向、点之间的连接和突出绘图中特定特征的图形元素。可以使用 plt.arrow() 函数向绘图添加箭头，或者通过使用 plt.annotate() 函数将其合并到注释中。

Matplotlib 库中的箭头是可视化描绘方向性、连接或绘图中突出内容的通用元素，有助于更好地在可视化中传达信息。我们可以调整坐标、长度、颜色和样式等参数，以满足特定的可视化需求。

matplotlib 库中的 plt.arrow() 函数在绘图上的两个点之间创建箭头。

Syntax

以下是 plt.arrow() 函数的语法和参数。

plt.arrow(x, y, dx, dy, kwargs)

其中，

  1. x, y − 这些是箭头的起点坐标。

  2. dx, dy − 这些是在 x 和 y 方向上的箭头长度。

  3. kwargs − 我们可以添加其他关键字参数，来自定义箭头属性，如颜色、宽度、样式等。

Adding arrows to the line plot

在这个示例中，我们利用 plt.arrow() 函数，通过绘制两点之间的箭头，绘制出一个箭头图。传递 x, y, dx 和 dy 点作为输入参数，按照这些指定的点创建箭头。此外，我们还传递了箭头长度、宽度和颜色的参数。

import matplotlib.pyplot as plt
# Creating a line plot
plt.plot([0, 1], [0, 1])
# Adding an arrow
plt.arrow(0.2, 0.2, 0.4, 0.4, head_width=0.05, head_length=0.1, fc='red', ec='blue')
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Arrow created by using plt.arrow() function')
# show grid of the plot
plt.grid(True)
plt.show()
matplotlib arrows

Adding arrow separately

这里有另一个创建箭头的示例。众所周知，可以使用 plt.annotate() 中的 arrowprops 来定义箭头样式，将箭头集成到注释中。在这个示例中， 'Arrow Annotation' 通过 arrowprops 中指定的箭头样式与点 (0.5, 0.5) 相连。

import matplotlib.pyplot as plt
# Creating a plot
plt.plot([0, 1], [0, 1])
# Adding an arrow with annotation
plt.annotate('Arrow Annotation', xy=(0.5, 0.5), xytext=(0.2, 0.2), arrowprops=dict(facecolor='yellow',ec = 'red', arrowstyle='->'))
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Arrow Annotation Example')
# Displaying the grid
plt.grid(True)
plt.show()
arrow annotation

Plotting distance arrows in technical drawing

要使用箭头属性在 Matplotlib 中绘制技术制图中的距离箭头，我们可以使用 annotate() 方法。

from matplotlib import pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True
plt.axhline(3.5)
plt.axhline(2.5)
plt.annotate(
   '', xy=(0.5, 3.5), xycoords='data',
   xytext=(0.5, 2.5), textcoords='data',
   arrowprops={'arrowstyle': '<->'})
plt.annotate(
   '$\it{d=1}$', xy=(0.501, 3.0), xycoords='data',
   xytext=(0.5, 3.5), textcoords='offset points')
plt.show()
arrow distance