路径效果指南#

定义对象在画布上遵循的路径。

Matplotlib 的 patheffects 模块提供了一种功能,可以将多重绘制阶段应用于任何可以通过 path.Path 渲染的艺术家。

可以应用路径效果的艺术家包括 patches.Patchlines.Line2Dcollections.Collection 甚至 text.Text。每个艺术家的路径效果可以通过 Artist.set_path_effects 方法控制,该方法接受一个 AbstractPathEffect 实例的可迭代对象。

最简单的路径效果是 Normal 效果,它只是绘制艺术家而没有任何效果

import matplotlib.pyplot as plt

import matplotlib.patheffects as path_effects

fig = plt.figure(figsize=(5, 1.5))
text = fig.text(0.5, 0.5, 'Hello path effects world!\nThis is the normal '
                          'path effect.\nPretty dull, huh?',
                ha='center', va='center', size=20)
text.set_path_effects([path_effects.Normal()])
plt.show()
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虽然绘图看起来与没有任何路径效果时的预期没有任何不同,但文本的绘制现在已经更改为使用路径效果框架,从而为更有趣的示例打开了可能性。

添加阴影#

Normal 更有趣的路径效果是阴影效果,我们可以将其应用于任何基于路径的艺术家。类 SimplePatchShadowSimpleLineShadow 通过在原始艺术家下方绘制填充的补丁或线条补丁来精确地执行此操作

import matplotlib.patheffects as path_effects

text = plt.text(0.5, 0.5, 'Hello path effects world!',
                path_effects=[path_effects.withSimplePatchShadow()])

plt.plot([0, 3, 2, 5], linewidth=5, color='blue',
         path_effects=[path_effects.SimpleLineShadow(),
                       path_effects.Normal()])
plt.show()
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请注意,在此示例中设置路径效果的两种方法。第一种使用 with* 类自动包含所需的功能,然后是“正常”效果,而后者显式定义两个路径效果进行绘制。

使艺术家突出显示#

使艺术家在视觉上脱颖而出的一种好方法是在实际艺术家下方绘制粗体颜色的轮廓。Stroke 路径效果使这项任务相对简单

fig = plt.figure(figsize=(7, 1))
text = fig.text(0.5, 0.5, 'This text stands out because of\n'
                          'its black border.', color='white',
                          ha='center', va='center', size=30)
text.set_path_effects([path_effects.Stroke(linewidth=3, foreground='black'),
                       path_effects.Normal()])
plt.show()
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重要的是要注意,此效果仅在我们将文本路径绘制两次时才起作用;一次使用粗黑线,然后一次在顶部使用原始文本路径。

您可能已经注意到,StrokeSimplePatchShadow 以及 SimpleLineShadow 的关键字不是通常的艺术家关键字(facecolor edgecolor 等)。这是因为通过这些路径效果,我们是在 Matplotlib 的较低级别上操作。实际上,接受的关键字是 matplotlib.backend_bases.GraphicsContextBase 实例的关键字,这些关键字旨在使创建新的后端变得容易,而不是用于其用户界面。

更好地控制路径效果艺术家#

如前所述,某些路径效果的运行级别比大多数用户习惯的要低,这意味着设置诸如 facecoloredgecolor 之类的关键字会引发 AttributeError。幸运的是,有一个通用的 PathPatchEffect 路径效果,它使用原始路径创建 patches.PathPatch 类。此效果的关键字与 patches.PathPatch 的关键字相同

fig = plt.figure(figsize=(8.5, 1))
t = fig.text(0.02, 0.5, 'Hatch shadow', fontsize=75, weight=1000, va='center')
t.set_path_effects([
    path_effects.PathPatchEffect(
        offset=(4, -4), hatch='xxxx', facecolor='gray'),
    path_effects.PathPatchEffect(
        edgecolor='white', linewidth=1.1, facecolor='black')])
plt.show()
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