我的箭太频繁，箭袋太小

Question

我在网格网格上创建了​​一个 100x100 单位的矢量场，如下所示。我在 X 和 Y 网格中的每个点组合上评估一些函数。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
N=100 # of points
#set arrays of n, m and td_50 to try
n_array=np.linspace(0.01,1,N)
td50_array=np.linspace(1,100,N)

X,Y=np.meshgrid(n_array,td50_array)

Z=X*Y

我现在正在尝试绘制 Z 梯度的矢量场，所以我这样做了

#compute gradient,normalized gradient x and y components, as well as gradient raw magnitude
gradx,grady=np.gradient(Z)
gradxnorm=gradx/np.sqrt(gradx**2+grady**2)
gradynorm=grady/np.sqrt(gradx**2+grady**2)
gradmag=np.sqrt(gradx**2+grady**2)
#plot
plt.pcolor(X, Y, gradmag,cmap='rainbow')
plt.colorbar()
plt.quiver(X, Y, gradxnorm , gradynorm,units='xy')
plt.show()

我想用梯度方向（具有统一值）绘制梯度幅度叠加图

如果我设置 N=10，那么我会得到一个看起来像这样的干净的图。这正是我想要的

但是，我想在每个方向上评估不止 10 个点，但如果我设置 N=100，我会得到一个像这样的图，而不是箭头太小太频繁，无法用渐变。

我可以看到这只是因为我有更多的点，但是是否有可能使第二个图上的箭头看起来更像第一个图上的箭头？我不需要网格中的每个点都有一个箭头，所以我希望更少的箭头实际上更大，而不是每个像素上都有一个小箭头。

Answer 1

当您使用plt.quiver 时，您可能希望每 N 个数据点而不是每个数据点绘制箭头。这需要索引您的X、Y、gradxnorm 和 gradynorm 相应地。下面是一个示例，其中我仅绘制 x 和 y 坐标为 10 倍数的点：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
N=100 # of points
#set arrays of n, m and td_50 to try
n_array=np.linspace(0.01,1,N)
td50_array=np.linspace(1,100,N)

X,Y=np.meshgrid(n_array,td50_array)

Z=X*Y

#compute gradient,normalized gradient x and y components, as well as gradient raw magnitude
gradx,grady=np.gradient(Z)
gradxnorm=gradx/np.sqrt(gradx**2+grady**2)
gradynorm=grady/np.sqrt(gradx**2+grady**2)
gradmag=np.sqrt(gradx**2+grady**2)
step=10
plt.pcolor(X, Y, gradmag,cmap='rainbow')
plt.colorbar()

plt.quiver(X[::step,::step], Y[::step,::step],gradxnorm[::step,::step] , gradynorm[::step,::step],units='xy')
plt.show()

输出给出：

您可以修改变量step来增加或减少箭头的数量。