axes_grid1 工具包

axes_grid1 提供以下功能

• 辅助类（ImageGrid、RGBAxes、AxesDivider），用于简化以固定纵横比显示图像的轴的布局，同时满足附加约束（匹配颜色条和图像的高度，或固定图像之间的填充）；

• ParasiteAxes（类似 twinx/twiny 的功能，以便您可以在同一轴中绘制不同的数据（例如，不同的 y 轴刻度））；

• AnchoredArtists（锚定在固定位置的自定义艺术家，类似于图例）。

axes_grid1

ImageGrid

在 Matplotlib 中，轴的位置和大小通常以归一化的图形坐标指定（0 = 左下角，1 = 右上角），这使得难以实现图像之间固定的（绝对）填充。ImageGrid 可用于实现此类填充；有关详细的 API 信息，请参阅其文档。

• 每个轴的位置在绘制时确定（请参阅 AxesDivider），以便整个网格的大小适合给定的矩形（如轴的纵横比）。请注意，在此示例中，即使您更改图形大小，轴之间的填充也是固定的。

• 同一列中的轴共享其 x 轴，同一行中的轴共享其 y 轴（在 sharex、sharey 的意义上）。此外，同一列中的轴都具有相同的宽度，同一行中的轴都具有相同的高度。这些宽度和高度与轴的视图限制（xlim 或 ylim）成比例地缩放。

  

以下示例显示了使用 ImageGrid 可以执行的操作。

AxesDivider 类

在幕后，ImageGrid（以及下面描述的 RGBAxes）依赖于 AxesDivider，其作用是在绘制时计算轴的位置。

用户通常不需要通过调用 AxesDivider 来直接实例化分隔符；而是可以使用 make_axes_locatable 为轴创建分隔符

ax = subplot(1, 1, 1)
divider = make_axes_locatable(ax)

然后可以使用 AxesDivider.append_axes 在原始轴的给定侧（“左”、“右”、“上”、“下”）创建新轴。

颜色条，其高度（或宽度）与主轴同步

使用 AxesDivider 的 scatter_hist.py

可以使用 make_axes_locatable 重写 带有直方图的散点图 示例

axScatter = plt.subplot()
axScatter.scatter(x, y)
axScatter.set_aspect(1.)

# create new axes on the right and on the top of the current axes.
divider = make_axes_locatable(axScatter)
axHistx = divider.append_axes("top", size=1.2, pad=0.1, sharex=axScatter)
axHisty = divider.append_axes("right", size=1.2, pad=0.1, sharey=axScatter)

# the scatter plot:
# histograms
bins = np.arange(-lim, lim + binwidth, binwidth)
axHistx.hist(x, bins=bins)
axHisty.hist(y, bins=bins, orientation='horizontal')

请参阅下面的完整源代码。

使用 AxesDivider 的 使用可定位轴对齐直方图和散点图 比 Matplotlib 中原始的 带有直方图的散点图 具有一些优势。例如，您可以设置散点图的纵横比，即使 x 轴或 y 轴相应地共享。

ParasiteAxes

ParasiteAxes 是一个轴，其位置与其宿主轴相同。位置在绘制时进行调整，因此即使宿主更改其位置（例如，图像），它也可以工作。

在大多数情况下，您首先创建一个宿主轴，它提供了一些可用于创建寄生轴的方法。它们是 twinx、twiny（类似于 matplotlib 中的 twinx 和 twiny）和 twin。twin 采用任意转换，该转换在宿主轴和寄生轴的数据坐标之间进行映射。永远不会调用寄生轴的 draw 方法。相反，宿主轴收集寄生轴中的艺术家，并像它们属于宿主轴一样绘制它们，即，寄生轴中的艺术家与宿主轴中的艺术家合并，然后根据它们的 zorder 绘制。宿主轴和寄生轴会修改一些轴的行为。例如，绘图线的颜色循环在宿主和寄生对象之间共享。此外，宿主中的图例命令会创建一个包含寄生轴中的线的图例。要创建宿主轴，您可以使用 host_subplot 或 host_axes 命令。

示例 1：twinx

示例 2：twin

没有转换参数的 twin 假定寄生轴与宿主具有相同的数据转换。当您希望顶部（或右侧）轴对于底部（或左侧）轴具有不同的刻度位置、刻度标签或刻度格式化程序时，这非常有用。

ax2 = ax.twin() # now, ax2 is responsible for "top" axis and "right" axis
ax2.set_xticks([0., .5*np.pi, np.pi, 1.5*np.pi, 2*np.pi],
               labels=["0", r"$\frac{1}{2}\pi$",
                       r"$\pi$", r"$\frac{3}{2}\pi$", r"$2\pi$"])

一个使用 twin 的更复杂的示例。请注意，如果您更改宿主轴中的 x 限制，寄生轴的 x 限制将相应地更改。

AnchoredArtists

axes_grid1.anchored_artists 是一组艺术家，其位置锚定到（轴）边界框，类似于图例。这些艺术家派生自 offsetbox.OffsetBox，并且需要在画布坐标中绘制艺术家。对任意转换的支持有限。例如，以下示例中的椭圆将具有数据坐标的宽度和高度。

InsetLocator

另请参阅

主库中的Axes.inset_axes 和 Axes.indicate_inset_zoom。

axes_grid1.inset_locator 提供了辅助类和函数，用于将插入轴放置在父轴的锚定位置，类似于 AnchoredArtist。

inset_locator.inset_axes 创建一个插入轴，其大小是固定的，或者相对于父轴的固定比例。

inset_axes = inset_axes(parent_axes,
                        width="30%",  # width = 30% of parent_bbox
                        height=1.,  # height = 1 inch
                        loc='lower left')

创建一个插入轴，其宽度是父轴的 30%，高度固定为 1 英寸。

inset_locator.zoomed_inset_axes 创建一个插入轴，其数据比例是父轴的比例乘以某个因子，例如

inset_axes = zoomed_inset_axes(ax,
                               0.5,  # zoom = 0.5
                               loc='upper right')

创建一个插入轴，其数据比例是父轴的一半。这对于标记父轴上的缩放区域很有用。

inset_locator.mark_inset 允许标记插入轴所代表的区域的位置。

RGBAxes

RGBAxes 是一个辅助类，可以方便地显示 RGB 合成图像。与 ImageGrid 类似，轴的位置会进行调整，以便它们占据的区域适合给定的矩形。此外，每个轴的 xaxis 和 yaxis 是共享的。

from mpl_toolkits.axes_grid1.axes_rgb import RGBAxes

fig = plt.figure()
ax = RGBAxes(fig, [0.1, 0.1, 0.8, 0.8], pad=0.0)
r, g, b = get_rgb()  # r, g, b are 2D images.
ax.imshow_rgb(r, g, b)

AxesDivider

mpl_toolkits.axes_grid1.axes_divider 模块提供了辅助类，用于在绘图时调整一组图像的轴位置。

• axes_size 提供了一类用于确定每个轴大小的单位。例如，您可以指定一个固定大小。

• Divider 是计算轴位置的类。它将给定的矩形区域划分为多个区域。分割器通过设置水平和垂直大小列表来初始化，分割将基于这些大小。然后使用 new_locator()，它返回一个可调用的对象，该对象可用于设置轴的 axes_locator。

在这里，我们演示如何实现以下布局：我们希望将轴放置在 3x4 的网格中（请注意 Divider 使行索引从网格的底部（！）开始）

┌────────┬────────┬────────┬────────┐
│ (2, 0) │ (2, 1) │ (2, 2) │ (2, 3) │
├────────┼────────┼────────┼────────┤
│ (1, 0) │ (1, 1) │ (1, 2) │ (1, 3) │
├────────┼────────┼────────┼────────┤
│ (0, 0) │ (0, 1) │ (0, 2) │ (0, 3) │
└────────┴────────┴────────┴────────┘

使得底行的固定高度为 2（英寸），并且顶部两行的比例为 2（中间）到 3（顶部）。（例如，如果网格的大小为 7 英寸，则底行将为 2 英寸，中间行也为 2 英寸，而顶行为 3 英寸。）

这些约束是使用 axes_size 模块中的类指定的，即

from mpl_toolkits.axes_grid1.axes_size import Fixed, Scaled
vert = [Fixed(2), Scaled(2), Scaled(3)]

（更一般地，axes_size 类定义了一个 get_size(renderer) 方法，该方法返回一对浮点数--相对大小和绝对大小。Fixed(2).get_size(renderer) 返回 (0, 2)；Scaled(2).get_size(renderer) 返回 (2, 0)。）

我们使用这些约束来初始化一个 Divider 对象

rect = [0.2, 0.2, 0.6, 0.6]  # Position of the grid in the figure.
vert = [Fixed(2), Scaled(2), Scaled(3)]  # As above.
horiz = [...]  # Some other horizontal constraints.
divider = Divider(fig, rect, horiz, vert)

然后使用 Divider.new_locator 为给定的网格条目创建一个轴定位器可调用对象

locator = divider.new_locator(nx=0, ny=1)  # Grid entry (1, 0).

并使其负责定位轴

ax.set_axes_locator(locator)

轴定位器可调用对象返回第一列和第二行单元格的位置和大小。

可以使用以下方法创建跨多个单元格的定位器，例如

# Columns #0 and #1 ("0-2 range"), row #1.
locator = divider.new_locator(nx=0, nx1=2, ny=1)

请参见示例，

您还可以根据每个轴的 x 或 y 数据限制（AxesX 和 AxesY）调整其大小。