axes_grid1 工具包

axes_grid1 提供以下功能

• 辅助类 (ImageGrid, RGBAxes, AxesDivider)，用于简化显示具有固定纵横比的图像的轴的布局，同时满足其他约束（匹配颜色条和图像的高度，或固定图像之间的填充）；

• ParasiteAxes（twinx/twiny 类功能，因此您可以在同一个 Axes 中绘制不同的数据（例如，不同的 y 轴比例）；

• AnchoredArtists（自定义艺术家，放置在锚定位置，类似于图例）。

axes_grid1

ImageGrid

在 Matplotlib 中，坐标轴的位置和大小通常使用归一化的图形坐标来指定（0 = 左下角，1 = 右上角），这使得难以实现图像之间的固定（绝对）填充。ImageGrid 可以用来实现这种填充；请参阅其文档以获取详细的 API 信息。

• 每个坐标轴的位置是在绘制时确定的（参见 AxesDivider），以便整个网格的大小适合给定的矩形（例如坐标轴的纵横比）。请注意，在这个例子中，即使您改变图形大小，坐标轴之间的填充也是固定的。

• 同一列中的坐标轴共享它们的 x 轴，同一行中的坐标轴共享它们的 y 轴（在 sharex、sharey 的意义上）。此外，同一列中的坐标轴都具有相同的宽度，同一行中的坐标轴都具有相同的高度。这些宽度和高度按比例缩放，与坐标轴的视图限制（xlim 或 ylim）成比例。

  

下面的例子展示了您可以使用 ImageGrid 做些什么。

AxesDivider 类

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

用户通常不需要直接调用 AxesDivider 来实例化分隔器；相反，make_axes_locatable 可以用来为 Axes 创建一个分隔器。

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

AxesDivider.append_axes 然后可以用来在原始坐标轴的给定侧边（“left”，“right”，“top”，“bottom”）创建新的坐标轴。

颜色条的高度（或宽度）与主坐标轴同步

scatter_hist.py 使用 AxesDivider

可以使用 带直方图的散点图 示例，使用 make_axes_locatable 重写。

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 散点直方图（可定位轴） 比 Matplotlib 中的原始 带直方图的散点图 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 是一个位置与其宿主轴相同的轴。位置在绘制时进行调整，因此即使宿主改变其位置（例如，图像），它也能正常工作。

在大多数情况下，您首先创建一个宿主轴，它提供一些可用于创建寄生轴的方法。它们是 twinx、twiny（与 matplotlib 中的 twinx 和 twiny 类似）和 twin。 twin 采用任意变换，该变换在宿主轴和寄生轴的数据坐标之间进行映射。寄生轴的 draw 方法永远不会被调用。相反，宿主轴收集寄生轴中的艺术家，并将它们绘制为它们属于宿主轴，即寄生轴中的艺术家与宿主轴的艺术家合并，然后根据它们的 zorder 进行绘制。宿主轴和寄生轴修改了一些轴的行为。例如，绘图线的颜色循环在宿主和寄生之间共享。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

twin 在没有变换参数的情况下假设寄生轴具有与宿主相同的数据变换。当您希望顶部（或右侧）轴对底部（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，这很有用。

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"$2\pi$"])

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 限制将相应更改。

锚定艺术家

axes_grid1.anchored_artists 是一个艺术家集合，其位置锚定到（轴）边界框，类似于图例。这些艺术家源自 offsetbox.OffsetBox，艺术家需要在画布坐标中绘制。对任意变换的支持有限。例如，下面示例中的椭圆将具有数据坐标中的宽度和高度。

插入定位器

另请参阅

Axes.inset_axes 和 Axes.indicate_inset_zoom 在主库中。

axes_grid1.inset_locator 提供辅助类和函数，以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，其宽度为父轴的 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数据比例乘以某个因子，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。这可以用来标记父轴上的缩放区域

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

RGBAxes

RGBAxes 是一个辅助类，方便显示 RGB 合成图像。与 ImageGrid 一样，轴的位置会进行调整，以便它们所占用的区域适合给定的矩形。此外，每个轴的 x 轴和 y 轴是共享的。

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 模块提供辅助类，用于在绘制时调整一组图像的轴位置。

• axes_size 提供了一个用于确定每个轴大小的单位类。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几个区域。通过设置水平和垂直大小列表来初始化分隔符，这些列表将作为划分的基础。然后使用 new_locator()，它返回一个可调用对象，可用于设置轴的 axes_locator。

这里，我们演示如何实现以下布局：我们希望将轴定位在一个 3x4 的网格中（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) │
└────────┴────────┴────────┴────────┘

使得底部的行具有 2（英寸）的固定高度，而上面的两行具有 2（中间）到 3（顶部）的高度比。（例如，如果网格的大小为 7 英寸，则底部的行将为 2 英寸，中间的行也为 2 英寸，而顶部的行将为 3 英寸。）

这些约束使用来自 axes_size 模块的类来指定，即

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

(更一般地说，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。

跨越多个单元格的定位器可以通过以下方式创建，例如

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

请参阅示例，

您还可以根据其 x 或 y 数据限制（AxesX 和 AxesY）调整每个轴的大小。