调整大小后保持文本在数据坐标系中旋转？

Question

我正在尝试在matplotlib中使用旋转文本。遗憾的是，旋转似乎是在显示坐标系中，而不是在数据坐标系中。那就是：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0.15, 0.1, 0.8, 0.8])
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.01)
line, = ax.plot(t, t, color='blue', lw=2)
ax.text (0.51,0.51,"test label", rotation=45)
plt.show()

将在数据坐标系中给出一条45度的线，但伴随的文本将在显示坐标系中45度。 即使在调整图形大小时，我也希望对齐文本和数据。 我看到here我可以转换旋转，但只有在不调整绘图大小的情况下，这才有效。 我试着写ax.text (0.51,0.51,"test label", transform=ax.transData, rotation=45)，但它似乎是默认的，并没有帮助旋转

有没有办法在数据坐标系中进行旋转？

修改

我感兴趣的是能够在绘制之后调整图形的大小 - 这是因为我通常会绘制一些东西，然后在保存之前使用图形

Answer 1

您可以使用以下类沿行创建文本。取一个角度（p和pa）作为输入，而不是角度。这两个点之间的连接定义了数据坐标中的角度。如果未提供pa，则使用p和xy之间的连接线（文本坐标）。
然后，角度会自动更新，以使文本始终沿直线定向。甚至可以使用对数刻度。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.text as mtext
import matplotlib.transforms as mtransforms


class RotationAwareAnnotation(mtext.Annotation):
    def __init__(self, s, xy, p, pa=None, ax=None, **kwargs):
        self.ax = ax or plt.gca()
        self.p = p
        if not pa:
            self.pa = xy
        self.calc_angle_data()
        kwargs.update(rotation_mode=kwargs.get("rotation_mode", "anchor"))
        mtext.Annotation.__init__(self, s, xy, **kwargs)
        self.set_transform(mtransforms.IdentityTransform())
        if 'clip_on' in kwargs:
            self.set_clip_path(self.ax.patch)
        self.ax._add_text(self)

    def calc_angle_data(self):
        ang = np.arctan2(self.p[1]-self.pa[1], self.p[0]-self.pa[0])
        self.angle_data = np.rad2deg(ang)

    def _get_rotation(self):
        return self.ax.transData.transform_angles(np.array((self.angle_data,)), 
                            np.array([self.pa[0], self.pa[1]]).reshape((1, 2)))[0]

    def _set_rotation(self, rotation):
        pass

    _rotation = property(_get_rotation, _set_rotation)

用法示例：

fig, ax = plt.subplots()
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.01)
line, = ax.plot(t, t, color='blue', lw=2)

ra = RotationAwareAnnotation("test label", xy=(.5,.5), p=(.6,.6), ax=ax,
                             xytext=(2,-1), textcoords="offset points", va="top")

plt.show()

替代边缘情况

在某些情况下，沿垂直线或x和y单位（example here高度不同的文字，上述内容可能会失败。在这种情况下，以下更适合。它以屏幕坐标为单位计算角度，而不依赖于角度变换。

class RotationAwareAnnotation2(mtext.Annotation):
    def __init__(self, s, xy, p, pa=None, ax=None, **kwargs):
        self.ax = ax or plt.gca()
        self.p = p
        if not pa:
            self.pa = xy
        kwargs.update(rotation_mode=kwargs.get("rotation_mode", "anchor"))
        mtext.Annotation.__init__(self, s, xy, **kwargs)
        self.set_transform(mtransforms.IdentityTransform())
        if 'clip_on' in kwargs:
            self.set_clip_path(self.ax.patch)
        self.ax._add_text(self)

    def calc_angle(self):
        p = self.ax.transData.transform_point(self.p)
        pa = self.ax.transData.transform_point(self.pa)
        ang = np.arctan2(p[1]-pa[1], p[0]-pa[0])
        return np.rad2deg(ang)

    def _get_rotation(self):
        return self.calc_angle()

    def _set_rotation(self, rotation):
        pass

    _rotation = property(_get_rotation, _set_rotation)

在通常情况下，两者都会产生相同的输出。我不确定第二课是否有任何缺点，所以我将两者都留在这里，选择您认为更合适的那个。

Answer 2

好的，从与您的示例类似的代码开始：

%pylab inline
import numpy as np
fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0.15, 0.1, 0.8, 0.8])
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.01)
line, = ax.plot(t, t, color='blue', lw=2)
ax.text(0.51,0.51,"test label", rotation=45)
plt.show()

如您所示，文本标签未正确旋转以与线平行。

正如您所指出的那样，link解释了文本对象相对于线的旋转的坐标系中的解离。解决方案是将文本旋转角度从绘图转换为屏幕坐标系，让我们看看是否按照您的建议调整绘图大小会出现问题：

for fig_size in [(3.0,3.0),(9.0,3.0),(3.0,9.0)]: #use different sizes, in inches
    fig2 = plt.figure(figsize=fig_size)
    ax = fig2.add_axes([0.15, 0.1, 0.8, 0.8])
    text_plot_location = np.array([0.51,0.51]) #I'm using the same location for plotting text as you did above
    trans_angle = gca().transData.transform_angles(np.array((45,)),text_plot_location.reshape((1,2)))[0]
    line, = ax.plot(t, t, color='blue', lw=2)
    ax.text(0.51,0.51,"test label", rotation=trans_angle)
    plt.show()

对我来说很好，即使调整大小。现在，如果你使线条更长并且轴线限制更长，那么当然你必须调整文本绘图以在图的新中心发生。