如何在Python matplotlib中填充曲线下的彩虹色

Question

我想在曲线下填充彩虹色。实际上，matplotlib.pyplot.fill_between函数可以用单一颜色填充曲线下的区域。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 100, 50) 
y = -(x-50)**2 + 2500
plt.plot(x,y)
plt.fill_between(x,y, color='green')
plt.show()

是否有旋钮可以将颜色调整为彩虹？谢谢。

Answer 1

如果你想要“填充”一系列矩形，这很容易入侵：

import numpy as np
import pylab as plt

def rect(x,y,w,h,c):
    ax = plt.gca()
    polygon = plt.Rectangle((x,y),w,h,color=c)
    ax.add_patch(polygon)

def rainbow_fill(X,Y, cmap=plt.get_cmap("jet")):
    plt.plot(X,Y,lw=0)  # Plot so the axes scale correctly

    dx = X[1]-X[0]
    N  = float(X.size)

    for n, (x,y) in enumerate(zip(X,Y)):
        color = cmap(n/N)
        rect(x,0,dx,y,color)

# Test data    
X = np.linspace(0,10,100)
Y = .25*X**2 - X
rainbow_fill(X,Y)
plt.show()

您可以通过缩小矩形（即使用更多点）来消除锯齿状边缘。此外，您可以使用梯形（甚至是插值多项式）来细化“矩形”。

Answer 2

如果你的意思是给＆＃34; color =＆＃34;我担心，据我所知，这并不存在。您可以通过为每种颜色设置二次线并改变偏移来手动完成此操作。用正确的颜色填充它们会产生一种彩虹色这是一个有趣的项目来学习一些python，但如果你不想尝试这里是一个例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 100, 50) 

y_old = -(x-50)**2 + 2500
for delta, color in zip([2250, 2000, 1750, 1500, 1250, 1000], ["r", "orange", "g", "b", "indigo", "violet"] ):
    y_new = -(x-50)**2 + delta
    plt.plot(x, y, "-k")
    plt.fill_between(x, y_old, y_new, color=color)
    y_old = y_new

plt.ylim(0, 2500)
plt.show()

你会注意到这看起来不像彩虹。这是因为我们使用的函数是二次方，实际上彩虹是由具有不同半径的圆组成的（这里还有一个有趣的数学项目！）。这也可以通过matplotlib进行绘制，我会尝试这样做，这样你可以在彩虹中绘制超过7种颜色，例如绘制1000种颜色，覆盖整个光谱，使它看起来像彩虹！

Answer 3

以下是使用梯形代替矩形的已接受答案的修改解决方案。

import numpy as np
import pylab as plt

# a solution that uses rectangles
def rect(x,y,w,h,c):
    ax = plt.gca()
    polygon = plt.Rectangle((x,y),w,h,color=c)
    ax.add_patch(polygon)

# a solution that uses trapezoids
def polygon(x1,y1,x2,y2,c):
    polygon = mplpl.Polygon( [ (x1,y1), (x2,y2), (x2,0), (x1,0) ], color=c )
    ax.add_patch(polygon)

def rainbow_fill(X,Y, cmap=plt.get_cmap("jet")):
    plt.plot(X,Y,lw=0)  # Plot so the axes scale correctly

    dx = X[1]-X[0]
    N  = float(X.size)

    for n, (x,y) in enumerate(zip(X,Y)):
        color = cmap(n/N)
        # uncomment to use rectangles
        # rect(x,0,dx,y,color)
        # uncomment to use trapezoids
        if n+1 == N: continue
        polygon(x,y,X[n+1],Y[n+1],color)

# Test data    
X = np.linspace(0,10,100)
Y = .25*X**2 - X
rainbow_fill(X,Y)
plt.show()