diff --git a/3.8.md b/3.8.md new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..0c1cd17ad31633e8dd9e1d238784acceb861ab1b --- /dev/null +++ b/3.8.md @@ -0,0 +1,151 @@ +# 路径教程 + +> 原文:[Path Tutorial](http://matplotlib.org/users/path_tutorial.html) + +> 译者:[飞龙](https://github.com/) + +> 协议:[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) + +位于所有`matplotlib.patch`对象底层的对象是`Path`,它支持`moveto`,`lineto`,`curveto`命令的标准几个,来绘制由线段和样条组成的简单和复合轮廓。 路径由`(x,y)`顶点的`(N,2)`数组,以及路径代码的长度为 N 的数组实例化。 例如,为了绘制`(0,0)`到`(1,1)`的单位矩形,我们可以使用这个代码: + +```py +import matplotlib.pyplot as plt +from matplotlib.path import Path +import matplotlib.patches as patches + +verts = [ + (0., 0.), # left, bottom + (0., 1.), # left, top + (1., 1.), # right, top + (1., 0.), # right, bottom + (0., 0.), # ignored + ] + +codes = [Path.MOVETO, + Path.LINETO, + Path.LINETO, + Path.LINETO, + Path.CLOSEPOLY, + ] + +path = Path(verts, codes) + +fig = plt.figure() +ax = fig.add_subplot(111) +patch = patches.PathPatch(path, facecolor='orange', lw=2) +ax.add_patch(patch) +ax.set_xlim(-2,2) +ax.set_ylim(-2,2) +plt.show() +``` + +![](http://matplotlib.org/_images/path_tutorial-1.png) + +下面的路径代码会被接受: + + +| 代码 | 顶点 | 描述 | +| --- | --- | +| `STOP` | 1 (被忽略) | 标志整个路径终点的标记(当前不需要或已忽略) | +| `MOVETO` | 1 | 提起笔并移动到指定顶点 | +| `LINETO` | 1 | 从当前位置向指定顶点画线 | +| `CURVE3` | 2 (一个控制点,一个终点) | 从当前位置,以给定控制点向给定端点画贝塞尔曲线 | +| `CURVE4` | 3 (两个控制点,一个终点) | 从当前位置,以给定控制点向给定端点画三次贝塞尔曲线 | +| `CLOSEPOLY` | 1 (点自身被忽略) | 向当前折线的起点画线 | + +## 贝塞尔示例 + +一些路径组件需要以多个顶点来指定:例如`CURVE3`是具有一个控制点和一个端点的贝塞尔曲线,`CURVE4`具有用做两个控制点和端点的三个顶点。 下面的示例显示了`CURVE4`贝塞尔曲线 - 贝塞尔曲线将包含在起始点,两个控制点和终点的凸包中: + +```py +import matplotlib.pyplot as plt +from matplotlib.path import Path +import matplotlib.patches as patches + +verts = [ + (0., 0.), # P0 + (0.2, 1.), # P1 + (1., 0.8), # P2 + (0.8, 0.), # P3 + ] + +codes = [Path.MOVETO, + Path.CURVE4, + Path.CURVE4, + Path.CURVE4, + ] + +path = Path(verts, codes) + +fig = plt.figure() +ax = fig.add_subplot(111) +patch = patches.PathPatch(path, facecolor='none', lw=2) +ax.add_patch(patch) + +xs, ys = zip(*verts) +ax.plot(xs, ys, 'x--', lw=2, color='black', ms=10) + +ax.text(-0.05, -0.05, 'P0') +ax.text(0.15, 1.05, 'P1') +ax.text(1.05, 0.85, 'P2') +ax.text(0.85, -0.05, 'P3') + +ax.set_xlim(-0.1, 1.1) +ax.set_ylim(-0.1, 1.1) +plt.show() +``` + +![](http://matplotlib.org/_images/path_tutorial-2.png) + +## 复合路径 + +所有在 matplotlib,Rectangle,Circle,Polygon 等中的简单补丁原语都是用简单的路径实现的。通过使用复合路径,通常可以更有效地实现绘制函数,如`hist()`和`bar()`,它们创建了许多原语,例如一堆`Rectangle`,通常可使用复合路径来实现。`bar`创建一个矩形列表,而不是一个复合路径,很大程度上出于历史原因:路径代码是比较新的,`bar `在它之前就存在。虽然我们现在可以改变它,但它会破坏旧的代码,所以如果你需要为了效率,在你自己的代码中这样做,例如,创建动画条形图,在这里我们将介绍如何创建复合路径,替换`bar`中的功能。 + +我们将通过为每个直方图的条形创建一系列矩形,来创建直方图图表:矩形宽度是条形的宽度,矩形高度是该条形中的数据点数量。首先,我们将创建一些随机的正态分布数据并计算直方图。因为 numpy 返回条形边缘而不是中心,所以下面的示例中`bins`的长度比`n`的长度大 1: + +```py +# histogram our data with numpy +data = np.random.randn(1000) +n, bins = np.histogram(data, 100) +``` + +我们现在将提取矩形的角。 下面的每个`left`,`bottom`等数组长度为`len(n)`,其中`n`是每个直方图条形的计数数组: + +```py +# get the corners of the rectangles for the histogram +left = np.array(bins[:-1]) +right = np.array(bins[1:]) +bottom = np.zeros(len(left)) +top = bottom + n +``` + +现在我们必须构造复合路径,它由每个矩形的一系列`MOVETO`,`LINETO`和`CLOSEPOLY`组成。 对于每个矩形,我们需要 5 个顶点:一个代表`MOVETO`,三个代表`LINETO`,一个代表`CLOSEPOLY`。 如上表所示,`closepoly`的顶点被忽略,但我们仍然需要它来保持代码与顶点对齐: + +```py +nverts = nrects*(1+3+1) +verts = np.zeros((nverts, 2)) +codes = np.ones(nverts, int) * path.Path.LINETO +codes[0::5] = path.Path.MOVETO +codes[4::5] = path.Path.CLOSEPOLY +verts[0::5,0] = left +verts[0::5,1] = bottom +verts[1::5,0] = left +verts[1::5,1] = top +verts[2::5,0] = right +verts[2::5,1] = top +verts[3::5,0] = right +verts[3::5,1] = bottom +``` + +剩下的就是创建路径了,将其添加到`PathPatch`,将其添加到我们的轴域: + +```py +barpath = path.Path(verts, codes) +patch = patches.PathPatch(barpath, facecolor='green', + edgecolor='yellow', alpha=0.5) +ax.add_patch(patch) +``` + +结果为: + +![](http://matplotlib.org/_images/compound_path_demo.png)