使用matplotlib quiver更改箭头的大小

Question

我正在使用Matplotlib中的Quiver绘制矢量场。我想根据产生特定箭头的数据数量来更改每个箭头的线条粗细。因此，我需要的不是箭头大小的通用比例变换，而是逐个自定义Quiver箭头线条粗细的方法。是否可行？你能帮我吗？

- SirC

Answer 1

linewidths参数用于控制plt.quiver中箭头的粗细。如果你传递给它一个一维数组的值，每个箭头都会有不同的粗细。

例如：

widths = np.linspace(0, 2, X.size)
plt.quiver(X, Y, cos(deg), sin(deg), linewidths=widths)

创建从0到2逐渐加粗的线条。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
sin = np.sin
cos = np.cos

# https://dev59.com/lVjUa4cB1Zd3GeqPQE6N
xmax = 4.0
xmin = -xmax
D = 20
ymax = 4.0
ymin = -ymax
x = np.linspace(xmin, xmax, D)
y = np.linspace(ymin, ymax, D)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# plots the vector field for Y'=Y**3-3*Y-X
deg = np.arctan(Y ** 3 - 3 * Y - X)
widths = np.linspace(0, 2, X.size)
plt.quiver(X, Y, cos(deg), sin(deg), linewidths=widths)
plt.show()

产出。

- unutbu

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如果我们指定的面颜色与线条颜色不同，这将会出现问题。使用 width 关键字代替。 - kilojoules

另请参阅："Linewidth(s) keywords not working with quiver" -- github.com/matplotlib/matplotlib - nekketsuuu

Answer 2

@unutbu的方法在Matplotlib 2.0.0之后已经不再适用（参见这个问题和这个pull request）。截至Matplotlib 2.1.2，似乎没有plt.quiver的官方支持单独配置箭头宽度的参数。但是仍然有一些解决方法可供使用。

方法1

只需使用Python的循环和width参数即可。对于大量数据，这将会很慢。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# original code by user423805
# https://dev59.com/lVjUa4cB1Zd3GeqPQE6N#6372413
xmax = 4.0
xmin = -xmax
D = 20
ymax = 4.0
ymin = -ymax

for y in np.linspace(ymin, ymax, D):
    for x in np.linspace(xmin, xmax, D):
        deg = np.arctan(y ** 3 - 3 * y - x)
        w = 0.005 * (y - ymin) / (ymax - ymin)  # just example...
        plt.quiver(x, y, np.cos(deg), np.sin(deg), width=w)

plt.show()

方法二

这只是一个解决方法，但如果我们设置edgecolors，linewidths可以使用。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# original code by user423805
# https://dev59.com/lVjUa4cB1Zd3GeqPQE6N#6372413
xmax = 4.0
xmin = -xmax
D = 20
ymax = 4.0
ymin = -ymax
x = np.linspace(xmin, xmax, D)
y = np.linspace(ymin, ymax, D)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
deg = np.arctan(Y ** 3 - 3 * Y - X)
widths = np.linspace(0, 2, X.size)
plt.quiver(X, Y, np.cos(deg), np.sin(deg), linewidths=widths, edgecolors='k')
plt.show()

请注意，matplotlib维护者之一efiring在此处表示：

因此，请使用width关键字参数和units；当明确请求使用不同颜色的轮廓线时，linewidths仅用于控制轮廓线条厚度。

- nekketsuuu