Matplotlib：将网格线保留在图形后面，但 y 和 x 轴在上方

Question

我很难在图表下绘制网格线而不弄乱主 x 和 y 轴 zorder：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


N = 5
menMeans = (20, 35, 30, 35, 27)
menStd =   (2, 3, 4, 1, 2)

ind = np.arange(N)  # the x locations for the groups
width = 0.35       # the width of the bars

fig, ax = plt.subplots()
rects1 = ax.bar(ind, menMeans, width, color='r', yerr=menStd, alpha=0.9, linewidth = 0,zorder=3)

womenMeans = (25, 32, 34, 20, 25)
womenStd =   (3, 5, 2, 3, 3)
rects2 = ax.bar(ind+width, womenMeans, width, color='y', yerr=womenStd, alpha=0.9, linewidth = 0,zorder=3)

# add some
ax.set_ylabel('Scores')
ax.set_title('Scores by group and gender')
ax.set_xticks(ind+width)
ax.set_xticklabels( ('G1', 'G2', 'G3', 'G4', 'G5') )

ax.legend( (rects1[0], rects2[0]), ('Men', 'Women') )

fig.gca().yaxis.grid(True, which='major', linestyle='-', color='#D9D9D9',zorder=2, alpha = .9)
[line.set_zorder(4) for line in ax.lines]

def autolabel(rects):
    # attach some text labels
    for rect in rects:
        height = rect.get_height()
        ax.text(rect.get_x()+rect.get_width()/2., 1.05*height, '%d'%int(height),
                ha='center', va='bottom')

autolabel(rects1)
autolabel(rects2)

plt.show()

这个例子取自 matplotlib 自己的，我做了一些调整来展示如何让问题出现。我无法发布图像，但如果您运行代码，您会看到条形图绘制在水平网格线上方以及 x 和 y 轴上方。我不希望 x 和 y 轴被图形隐藏，尤其是当刻度也被阻塞时。

Answer 1

我已经尝试过 matplotlib 1.2.1、1.3.1rc2 和 master（提交 06d014469fc5c79504a1b40e7d45bc33acc00773）

要获得条形顶部的轴脊，您可以执行以下操作：

for k, spine in ax.spines.items():  #ax.spines is a dictionary
    spine.set_zorder(10)

编辑

似乎我无法使刻度线出现在条形顶部。我试过了

1. ax.tick_params(direction='in', length=10, color='k', zorder=10)
   #This increases the size of the lines to 10 points, 
   #but the lines stays hidden behind  the bars
2. for l in ax.yaxis.get_ticklines():
       l.set_zorder(10)

和其他一些没有结果的方法。似乎在绘制条形时它们被放在顶部并且忽略了 zorder

一种解决方法是向外绘制刻度线

ax.tick_params(direction='out', length=4, color='k', zorder=10)

或内外都使用direction='inout'

EDIT2

@tcaswell cmets 之后我做了一些测试。

如果 ax.bar 函数中的 zorder 设置为 和网格线。如果值 >2.01（轴的默认值），则在轴、刻度线和网格的顶部绘制条形图。然后可以为脊椎设置更大的值（如上），但任何更改刻度线的zorder 的尝试都会被忽略（尽管值会在相应的艺术家上更新）。

我尝试将zorder=1 用于bar 和zorder=0 用于网格，并且网格在条形的顶部 上绘制。所以 zorder 被忽略了。

回顾

在我看来，刻度线和网格zorder 只是被忽略并保持默认值。对我来说，这是一个与bar 或某些patches 有关的错误。

顺便说一句，我记得在使用 imshow 时成功更改了刻度线中的 zorder

Answer 2

当我在背景中有网格线时，我遇到了相同的问题，即在绘图线下方绘制轴：

ax.yaxis.grid()  # grid lines
ax.set_axisbelow(True)  # grid lines are behind the rest

对我有用的解决方案是将plot() 函数的zorder 参数设置为1 到2 之间的值。目前尚不清楚，但zorder 值可以是任何数字。来自matplotlib.artist.Artist 类的文档：

set_zorder(级别)

为艺术家设置 zorder。首先绘制 zorder 值较低的艺术家。

接受：任何数字

因此：

for i in range(5):
    ax.plot(range(10), np.random.randint(10, size=10), zorder=i / 100.0 + 1)

我没有检查过这个范围之外的值，也许它们也可以工作。

Answer 3

在坐标轴上方绘图时，我遇到了与@luke_16 相同的问题。就我而言，它是在使用选项 ax.set_axisbelow(True) 设置情节背后的问题时出现的。

我对这个错误的解决方法是，不使用板载网格，而是模拟它：

def grid_selfmade(ax,minor=False):
    y_axis=ax.yaxis.get_view_interval()
    for xx in ax.xaxis.get_ticklocs():
        ax.plot([xx,xx],y_axis,linestyle=':',linewidth=0.5,zorder=0)
    if minor==True:
        for xx in ax.xaxis.get_ticklocs(minor=True):
            ax.plot([xx,xx],y_axis,linestyle=':',linewidth=0.5,zorder=0)
    x_axis=ax.xaxis.get_view_interval()
    for yy in ax.yaxis.get_ticklocs():
        ax.plot(x_axis,[yy,yy],linestyle=':',linewidth=0.5,zorder=0,)
    if minor==True:
        for yy in ax.yaxis.get_ticklocs(minor=True):
            ax.plot(x_axis,[yy,yy],linestyle=':',linewidth=0.5,zorder=0)

这个函数只需要当前的轴实例，然后在主要刻度处绘制一个类似板载的网格在其他所有东西的后面（对于次要刻度也是可选的）。

为了使图表顶部有坐标轴和坐标轴刻度，必须将ax.set_axisbelow(False) 留给False，并且不要在绘图中使用zorder>2。我通过更改代码中绘图命令的顺序来管理不带任何zorder-选项的绘图的 zorder。

Answer 4

一个更简单更好的解决方案是从网格命令中复制线条并禁用网格，然后再次添加线条，但使用正确的 zorder：

ax.grid(True)
lines = ax.xaxis.get_gridlines().copy() + ax.yaxis.get_gridlines().copy()
ax.grid(False)
for l in lines:
    ax.add_line(l)
    l.set_zorder(0)

Answer 5

我知道这是一个相当老的问题，但问题似乎基本上仍然存在，所以让我写下一个 MRE 和我使用 Python 3.9.6 和 Matplotlib 3.4.2 的解决方案。

问题

正如 OP 所知，条形图的默认 zorder 相对较低。 下面的代码导致了一个刻度线和网格线都位于条形上方的绘图。

import matplotlib.pyplot as plt

y = (20, 35, 30, 35, 27)
x = range(len(y))

fig, ax = plt.subplots()
ax.bar(x, y)
ax.grid(True)
ax.tick_params(direction="in", length=10)

plt.show()

可以使用ax.set_axisbelow(True) 将刻度线和网格线都移动到条形后面，但是x 轴上的刻度线会被条形隐藏。

import matplotlib.pyplot as plt

y = (20, 35, 30, 35, 27)
x = range(len(y))

fig, ax = plt.subplots()
ax.bar(x, y)
ax.grid(True)
ax.tick_params(direction="in", length=10)
ax.set_axisbelow(True)  # This line added.

plt.show()

解决方案

在绘图中的所有元素都绘制完成后重新绘制刻度线。 （我认为它们是不透明的，重绘是无害的。）

import matplotlib.artist
import matplotlib.backend_bases
import matplotlib.pyplot as plt


class TickRedrawer(matplotlib.artist.Artist):
    """Artist to redraw ticks."""

    __name__ = "ticks"

    zorder = 10

    @matplotlib.artist.allow_rasterization
    def draw(self, renderer: matplotlib.backend_bases.RendererBase) -> None:
        """Draw the ticks."""
        if not self.get_visible():
            self.stale = False
            return

        renderer.open_group(self.__name__, gid=self.get_gid())

        for axis in (self.axes.xaxis, self.axes.yaxis):
            loc_min, loc_max = axis.get_view_interval()

            for tick in axis.get_major_ticks() + axis.get_minor_ticks():
                if tick.get_visible() and loc_min <= tick.get_loc() <= loc_max:
                    for artist in (tick.tick1line, tick.tick2line):
                        artist.draw(renderer)

        renderer.close_group(self.__name__)
        self.stale = False


y = (20, 35, 30, 35, 27)
x = range(len(y))

fig, ax = plt.subplots()
ax.bar(x, y)
ax.grid(True)
ax.tick_params(direction="in", length=10)
ax.set_axisbelow(True)
ax.add_artist(TickRedrawer())  # This line added.

plt.show()