在Matplotlib中绘制一个字形图

Question

我正在使用 Matplotlib 来绘制一些科学可视化图，其热图图（如下图所示）就足够了。我的代码也全部用 Python 编写。

但是，现在我需要提供一个更加“精心设计”的情节，其中包含字形。下图（第二个）显示了一个示例：

在该图像中，绘图的每个点都是一个字形，表示矢量场方向的概率。这是字形绘制为具有主方向和与其方向的标准偏差的圆。

我想做类似的事情。我的想法是在每个位置绘制类似极坐标直方图的东西，并绘制由极坐标图组成的图。但是，我不认为使用Matplotlib是可能的;至少我不知道如何做到这一点。由于我的整个代码都是用Python编写的，我想知道我是否能够与Matplotlib站在一起，或者我是否应该研究如何使用OpenGL或其他API / libraty。

谢谢。

Answer 1

也许有很多这样的事情：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.collections import PatchCollection
from matplotlib.patches import Wedge, Circle
from math import degrees, pi

fig, ax = plt.subplots()
wedges = []
circles = []

for x in np.arange(0, 3.3, .3):
    for y in np.arange(0, 3.3, .3):
        theta, phi = np.random.random(2)  # functions of (x,y) in reality
        for v in (0, pi):
            wedges.append(Wedge((x, y),
                            .15,
                            degrees(v - phi - theta/2),
                            degrees(v - phi + theta/2),
                            edgecolor='none'),
                            )
        circles.append(Circle((x, y),
                             .15,
                             edgecolor='none'))


colors = np.linspace(0, 1, len(circles))  # function of (x,y) in reality
collection = PatchCollection(circles, cmap=plt.cm.jet, alpha=0.2)
collection.set_array(np.array(colors))
collection.set_edgecolor('none')
ax.add_collection(collection)

#wedgecolors = list(chain.from_iterable(repeat(i,2) for i in colors))
wedgecolors = np.array([colors, colors]).flatten('F') # no itertools
collection = PatchCollection(wedges, cmap=plt.cm.jet, alpha=1)
collection.set_array(np.array(wedgecolors))
collection.set_edgecolor('none')
ax.add_collection(collection)

ax.set_xlim(0,3)
ax.set_ylim(0,3)
ax.set_aspect('equal')
plt.show()

（显然，在collection.set_array电话之后必须设置edgecolor（重做？）。）