在 matplotlib 中绘制不同颜色的箭头

Question

我有一个 5 列和一些行数的二维数组。不同的列有以下条目x1 y1 x2 y2 z 我想绘制一个从 (x1,y1) 到 (x2,y2) 的箭头，箭头的颜色应该取自与一些内置颜色图相对应的 z 列。 我该怎么做这个 matplotlib/python？

Answer 1

你可以这样做：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as colors
import matplotlib.cm as cmx

DATA = np.random.rand(5,5)

cmap = plt.cm.jet

cNorm  = colors.Normalize(vmin=np.min(DATA[:,4]), vmax=np.max(DATA[:,4]))

scalarMap = cmx.ScalarMappable(norm=cNorm,cmap=cmap)

for idx in range(0,len(DATA[:,1])):
    colorVal = scalarMap.to_rgba(DATA[idx,4])
    plt.arrow(DATA[idx,0],  #x1
              DATA[idx,1],  # y1
              DATA[idx,2]-DATA[idx,0], # x2 - x1
              DATA[idx,3]-DATA[idx,1], # y2 - y1
              color=colorVal)

plt.show()  

您想使用scalarMap.to_rgba 将您的z 值转换为参数以传递给arrow 命令的color 选项。
你的结果应该是这样的：

编辑
如果您也想查看颜色条，事情就有点棘手了。这是一个更新的最小示例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as colors
import matplotlib.cm as cmx
import matplotlib as mpl

DATA = np.random.rand(5,5)

cmap = plt.cm.jet

cNorm  = colors.Normalize(vmin=np.min(DATA[:,4]), vmax=np.max(DATA[:,4]))

scalarMap = cmx.ScalarMappable(norm=cNorm,cmap=cmap)

fig = plt.figure()
ax  = fig.add_axes([0.1, 0.1, 0.7, 0.85]) # [left, bottom, width, height]
axc = fig.add_axes([0.85, 0.10, 0.05, 0.85])

for idx in range(0,len(DATA[:,1])):
    colorVal = scalarMap.to_rgba(DATA[idx,4])
    ax.arrow(DATA[idx,0],  # x1
             DATA[idx,1],  # y1
             DATA[idx,2]-DATA[idx,0], # x2 - x1
             DATA[idx,3]-DATA[idx,1], # y2 - y1
             color=colorVal)

cb1 = mpl.colorbar.ColorbarBase(axc, cmap=cmap,
                                norm=cNorm,orientation='vertical')

plt.show() 

注意事项：

• 额外的import matplotlib as mpl 可以访问ColorbarBase
• 现在，明确需要指定 两个 轴，一个用于箭头，一个用于颜色条。第二组轴应该有一个合理的颜色条大小。
  add_axes 命令以相对单位的[left, botton, width, height] 作为输入。所以右边是left + width。
• 在第一组坐标轴ax 上绘制箭头，这是您的初始图形。
• 在第二组轴axc 上绘制colobar。传递cmap、标准化、cNorm 和方向作为参数。

你的图应该是这样的：

编辑 2

如果您希望箭头上的边缘颜色不同，请将color 更改为facecolor（或fc）并指定edgecolor（ec）。此外，您现在可能想要控制箭头的宽度 (default = 0.001) 和头部的宽度 (default = 3x width)。

plt.arrow(DATA[idx,0],  #x1
          DATA[idx,1],  # y1
          DATA[idx,2]-DATA[idx,0], # x2 - x1
          DATA[idx,3]-DATA[idx,1], # y2 - y1
          facecolor=colorVal,
          edgecolor='k',
          width=0.005,
          head_width=0.01)