python - 如何在 python/numpy 中按角度旋转一维线图数组？

Question

我想水平旋转折线图。到目前为止，我已经有了目标角度，但无法旋转图形阵列(污点中的蓝色图形)。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = [5, 6.5, 7, 8, 6, 5, 3, 4, 3, 0]
y = range(len(x))
best_fit_line = np.poly1d(np.polyfit(y, x, 1))(y)

angle = np.rad2deg(np.arctan2(y[-1] - y[0], best_fit_line[-1] - best_fit_line[0]))
print("angle: " + str(angle))

plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.plot(x)
plt.plot(best_fit_line, "--", color="r")
plt.show()

数组的目标计算应该如下所示(请忽略红线):

如果您有任何建议，请告诉我。谢谢。

Answer 1

This question非常有帮助，特别是@Mr Tsjolder 的回答。根据你的问题，我必须从你计算的角度中减去 90 才能得到你想要的结果:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import transforms

x = [5, 6.5, 7, 8, 6, 5, 3, 4, 3, 0]
y = range(len(x))
best_fit_line = np.poly1d(np.polyfit(y, x, 1))(y)

angle = np.rad2deg(np.arctan2(y[-1] - y[0], best_fit_line[-1] - best_fit_line[0]))
print("angle: " + str(angle))

plt.figure(figsize=(8, 6))

base = plt.gca().transData
rotation = transforms.Affine2D().rotate_deg(angle - 90)

plt.plot(x, transform = rotation + base)
plt.plot(best_fit_line, "--", color="r", transform = rotation + base)

<小时/>

后续问题:如果我们只需要旋转点的数值怎么办？

那么 matplotlib 方法仍然有用。从我们上面介绍的 rotation 对象中，matplotlib 可以提取变换矩阵，我们可以用它来变换任意点:

# extract transformation matrix from the rotation object
M = transforms.Affine2DBase.get_matrix(rotation)[:2, :2]

# example: transform the first point
print((M * [0, 5])[:, 1])

[-2.60096617 4.27024297]

切片是为了获得我们感兴趣的尺寸，因为旋转仅发生在二维中。您可以看到原始数据的第一个点转换为 (-2.6, 4.3)，与我上面的旋转图一致。

通过这种方式，您可以旋转您感兴趣的任何点，或者编写一个循环来捕获所有点。