matplotlib：半球/楔形的自定义投影

Question

我正在看matplotlib画廊中的custom projection示例 - 我正在尝试修改它以仅绘制南半球。我已将必要的[-pi / 2，pi / 2]限制调整为[-pi / 2,0]。现在我一直在看：

def _gen_axes_patch(self):
    """
    Override this method to define the shape that is used for the
    background of the plot.  It should be a subclass of Patch.

    In this case, it is a Circle (that may be warped by the axes
    transform into an ellipse).  Any data and gridlines will be
    clipped to this shape.
    """
    #return Circle((0.5, 0.5), 0.5)
    return Wedge((0.5,0.5), 0.5, 180, 360)

def _gen_axes_spines(self):
    return {'custom_hammer':mspines.Spine.circular_spine(self,
                                                  (0.5, 0.5), 0.25)}

正如您所看到的，我已经用Wedge替换了Circle补丁。这就是投影图目前的样子：

脊椎仍然遵循圆/椭圆 - 我如何指定我希望脊椎遵循楔形的边界？

我不确定如何最好地修改脊柱，所以非常感谢任何帮助！

谢谢，

亚历

Answer 1

只是为了记录，如果你还是Python的新手，你肯定会直接进入游泳池的深处。 （感谢你向前走！）

您正在做的事情需要对matplotlib的内部工作原理有相当详细的了解，matplotlib是一个相当复杂的库。

有人说过，这是一种快速学习的好方法！

对于类似这样的事情，您需要了解事物结构的内部架构，而不仅仅是“公共”api。

对于大多数情况，你必须深入挖掘并“使用来源”。对于任何项目，内部工作的文档都是代码本身。

据说，对于一个简单的案例，它非常简单。

import numpy as np
from matplotlib.projections.geo import HammerAxes
import matplotlib.projections as mprojections
from matplotlib.axes import Axes
from matplotlib.patches import Wedge
import matplotlib.spines as mspines

class LowerHammerAxes(HammerAxes):
    name = 'lower_hammer'
    def cla(self):
        HammerAxes.cla(self)
        Axes.set_xlim(self, -np.pi, np.pi)
        Axes.set_ylim(self, -np.pi / 2.0, 0)

    def _gen_axes_patch(self):
        return Wedge((0.5, 0.5), 0.5, 180, 360)

    def _gen_axes_spines(self):
        path = Wedge((0, 0), 1.0, 180, 360).get_path()
        spine = mspines.Spine(self, 'circle', path)
        spine.set_patch_circle((0.5, 0.5), 0.5)
        return {'wedge':spine}

mprojections.register_projection(LowerHammerAxes)

if __name__ == '__main__':
    import matplotlib.pyplot as plt
    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111, projection='lower_hammer')
    ax.grid(True)
    plt.show()

让我们深入研究_get_axes_spines方法：

def _gen_axes_spines(self):
    """Return the spines for the axes."""
    # Make the path for the spines
    # We need the path, rather than the patch, thus the "get_path()"
    # The path is expected to be centered at 0,0, with radius of 1
    # It will be transformed by `Spine` when we initialize it
    path = Wedge((0, 0), 1.0, 180, 360).get_path()

    # We can fake a "wedge" spine without subclassing `Spine` by initializing 
    # it as a circular spine with the wedge path. 
    spine = mspines.Spine(self, 'circle', path)

    # This sets some attributes of the patch object. In this particular 
    # case, what it sets happens to be approriate for our "wedge spine"
    spine.set_patch_circle((0.5, 0.5), 0.5)

    # Spines in matplotlib are handled in a dict (normally, you'd have top,
    # left, right, and bottom, instead of just wedge). The name is arbitrary
    return {'wedge':spine}

现在有一些问题：

1. 事情没有正确地在轴内居中
2. 轴补丁可以缩放一点，以适当占据轴内的空间。
3. 我们正在绘制整个地球的网格线，然后剪切它们。仅在我们的“较低”楔形物中绘制它们会更有效。

但是，当我们看一下HammerAxes的结构时，你会注意到很多这些东西（尤其是轴补丁的居中）被有效地硬编码到变换中。 （正如他们在评论中提到的那样，它意味着是一个“玩具”的例子，并且假设你总是在处理整个地球，这使得转换中的数学变得更加简单。）

如果你想解决这些问题，你需要调整HammerAxes._set_lim_and_transforms中的几种变换。

然而，它的工作原理相当不错，所以我将把它作为练习留给读者。 :)（请注意，该部分有点难，因为它需要详细了解matplotlib的转换。）