python - 如何在 matplotlib 的主图外绘制箭头和矩形(用于蛋白质 sec 结构)？

Question

我试图在 matplotlib 中的 y 轴旁边绘制箭头和矩形(以表示蛋白质二级结构)，如下所示:

来自 here我得到了箭头部分，但我不知道如何在 y 轴之外绘制它。另外，除了箭头之外，有没有办法绘制矩形？代码和输出如下:

import matplotlib.patches as mpatches
import matplotlib.pyplot as plt
x_tail = 0.0
y_tail = -0.1
x_head = 0.0
y_head = 0.9
dx = x_head - x_tail
dy = y_head - y_tail
fig, axs = plt.subplots(nrows=2)
arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (dx, dy),
                                 mutation_scale=50,
                                 transform=axs[0].transAxes)
axs[0].add_patch(arrow)

arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (dx, dy),
                                 mutation_scale=100,
                                 transform=axs[1].transAxes)
axs[1].add_patch(arrow)
axs[1].set_xlim(0, 1)
axs[1].set_ylim(0, 1)

Answer 1

看起来原来的方法有点困惑。

虽然您可以通过 mpatch.Rectangle 绘制矩形，但我认为通过 FancyArrowPatch 绘制矩形更容易。这使得它们的行为和缩放相似，这对于设置宽度很有趣。同样，垂直线也是使用 FancyArrowPatch 绘制的。

对于定位，it seems你可以只给出 (tail_x, tail_y) 和 head_x, head_y。通过arrowstyle=可以设置视觉尺寸。从样式中省略 head_length= 似乎允许看起来像矩形的箭头。对于着色，有facecolor=和edgecolor=。还有 color=，它同时处理 facecolor 和 edgecolor。

arrow1.set_clip_on(False) 允许在空白处绘制箭头。其他函数可以有一个 clip_on=False 参数。需要 zorder= 才能在将一条线绘制在另一条线之上时使正确的线可见。

这是一些示例代码。矩形被绘制了两次，因此垂直线不会通过影线显示。现在 x 在 'axis coordinates' 中定义和标准数据坐标中的 y。 “轴”坐标从 0(通常绘制 y 轴的左边界)到 1(右边界)。将 x 设置为 -0.1 表示在 y 轴左侧 10%。

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

x0 = -0.1

arrow_style="simple,head_length=15,head_width=30,tail_width=10"
rect_style="simple,tail_width=25"
line_style="simple,tail_width=1"

fig, ax = plt.subplots()

# the x coords of this transformation are axes, and the y coord are data
trans = mtransforms.blended_transform_factory(ax.transAxes, ax.transData)

y_tail = 5
y_head = 15
arrow1 = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=arrow_style, transform=trans)
arrow1.set_clip_on(False)
ax.add_patch(arrow1)

y_tail = 40
y_head = 60
arrow2 = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=arrow_style, facecolor='gold', edgecolor='black', linewidth=1, transform=trans)
arrow2.set_clip_on(False)
ax.add_patch(arrow2)

y_tail = 20
y_head = 40
rect_backgr = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=rect_style, color='white', zorder=0, transform=trans)
rect_backgr.set_clip_on(False)
rect = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=rect_style, fill=False, color='orange', hatch='///', transform=trans)
rect.set_clip_on(False)
ax.add_patch(rect_backgr)
ax.add_patch(rect)

line = mpatches.FancyArrowPatch((x0, 0), (x0, 80), arrowstyle=line_style, color='orange', transform=trans, zorder=-1)
line.set_clip_on(False)
ax.add_patch(line)

ax.set_xlim(0, 30)
ax.set_ylim(0, 80)
plt.show()