python - matplotlib 中的固定大小矩形？

Question

有没有办法绘制一个跨越 X 轴整个长度的矩形 ，但具有固定的静态高度，例如 20 像素？ 矩形的高度应保持为常数无论缩放或调整绘图大小，像素的数量。我花了几个小时寻找解决方案，但我就是无法使其发挥作用。有什么建议么？谢谢

Answer 1

您想要创建一个矩形，在轴坐标中定位，并在轴坐标中水平调整大小，但高度以像素(屏幕)坐标为单位。

这里棘手的一点是，简单地应用混合变换是行不通的，因为 y 位置需要位于与矩形高度不同的坐标系中；在 y 方向上没有问题，因为位置和宽度都是相同的坐标系。
下面显示了三种可能的选项。

A.使用偏移框

解决方案是创建矩形并将其打包到 matplotlib.offsetbox.AuxTransformBox 中。然后将混合变换应用于 AuxTransformBox 将仅影响宽度和高度。
然后可以将 AuxTransformBox 打包到 matplotlib.offsetbox.AnchoredOffsetbox 中。 。与图例类似，它位于 bbox 内，默认情况下是轴 bbox。由于轴确实是此处使用的所需系统，因此无需指定 bbox_to_anchor 。在坐标区 bbox 内部，选择左下角作为 anchor (loc="lower left")。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.offsetbox
import matplotlib.transforms as mtransforms

fig, ax = plt.subplots()

# create rectangle with 
# * lower left corner at (0,0); will later be interpreted as axes coordinates
# * width=1; will later be interpreted in axes coordinates
# * height=20; will later be interpreted as pixel coordinates
rect = plt.Rectangle((0,0), 1,20)

# create transform; axes coordinates along x axis, pixel coordinates along y axis
trans = mtransforms.blended_transform_factory(ax.transAxes, 
                                              mtransforms.IdentityTransform())
# create an offset box from the above transform; the contents will be transformed
# with trans from above
aux = matplotlib.offsetbox.AuxTransformBox(trans)
aux.add_artist(rect)

# create an anchored offsetbox. Its child is the aux box from above,
# its position is the lower left corner of the axes (loc="lower left")
ab = matplotlib.offsetbox.AnchoredOffsetbox("lower left", pad=0, borderpad=0, frameon=False)
ab.set_child(aux)

ax.add_artist(ab)
plt.show()

现在，即使在平移/缩放/重新缩放时，矩形也始终保持与轴相连。

B.使用回调

或者，您可以使用回调来调整矩形的高度。

我。轴坐标，更新高度

这里可以在轴坐标中定义矩形，这对于位置和宽度都很有用。然后，高度可以计算为 20 像素除以轴的高度(以像素为单位)。然后，您可以在每次调整图形大小并且轴的高度发生变化时重新计算高度。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.transforms as mtransforms

fig, ax = plt.subplots()

height = 20 # pixels
rect = plt.Rectangle((0,0), 1,1, transform=ax.transAxes)
ax.add_patch(rect)

def update_rect(evt=None):
    bbox_pixel = mtransforms.TransformedBbox(ax.get_position(), fig.transFigure)
    rect.set_height(height/bbox_pixel.height)

update_rect()
fig.canvas.mpl_connect("resize_event", update_rect)

plt.show()

ii.像素坐标，更新位置和宽度

同样，您当然可以在像素坐标中定义矩形，并使用回调根据实际轴大小设置宽度和位置。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.transforms as mtransforms

fig, ax = plt.subplots()

pos = (0,0) #axes coordinates
width = 1   #   -"-
rect = plt.Rectangle((0,0), 20,20, transform=None)
ax.add_patch(rect)

def update_rect(evt=None):
    bbox_pixel = mtransforms.TransformedBbox(ax.get_position(), fig.transFigure)
    print(bbox_pixel.width)
    rect.set_width(bbox_pixel.width*width)
    rect.set_xy((bbox_pixel.x0 + pos[0]*bbox_pixel.width, 
                 bbox_pixel.y0 + pos[1]*bbox_pixel.height))

update_rect()
fig.canvas.mpl_connect("resize_event", update_rect)

plt.show()

C.创建插入轴

您还可以创建一个位于左下角的插入轴，其宽度为父轴的 100%，高度为 20 像素/图形 dpi。在该插图内，您可以创建一个填充完整轴的矩形。

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes

fig, ax = plt.subplots()

rect_ax = inset_axes(ax, "100%", 20/fig.dpi, loc="lower left", borderpad=0)
rect_ax.axis("off")

rect=plt.Rectangle((0,0), 1,1, transform=rect_ax.transAxes)
rect_ax.add_patch(rect)

plt.show()