曲线图中两条曲线之间的阴影区域

Question

我有几条曲线，它们的x值相同，但y值不同。下面的图片由21个不同的曲线组成。其中10条是点线，1条是实线，最后10条是虚线。

然而，从图中可以看出，在一个图中展示这么多内容有些混乱。你不能随处都看清楚每个东西。所以我希望在前10条线和后10条之间有一个阴影区域，这会让图像更易于观察。

但是我不确定如何开始？

目前我的代码如下：

import os
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

structures = ['Rectum']
patients = ["426"]

color_map = 'nipy_spectral'
color = {'PTV':0.16, 'Rectum':0.80, 'Bladder':0.96}

legends = ['PTV', 'Rectum', 'Bladder']

x = np.loadtxt('dose_gy.txt')


for plot, patient in enumerate(patients):
    plot += 1
    PATH_TO_YDATA = 'results/Two_Fields/DVH'
    for f in sorted(os.listdir(PATH_TO_YDATA), key=lambda f: f.split('_')[-2]):
        if f.split('_')[-2] == patient:
            for structure in structures:
                if f.split('_')[2] == structure:
                    y = np.loadtxt(PATH_TO_YDATA + '/' + f)
                    plt.axis([0, 90, 0, 50])
                    if int(f.split('_')[-1][:-4]) < 90:
                        plt.plot(x, y * 100, color=plt.get_cmap(color_map)(color[structure]), linestyle='dotted', alpha=0.8, linewidth=2.0)
                    elif int(f.split('_')[-1][:-4]) > 90:
                        plt.plot(x, y * 100, color=plt.get_cmap(color_map)(color[structure]), linestyle='dashed', alpha=0.8, linewidth=2.0)
                    elif int(f.split('_')[-1][:-4]) == 90:
                        plt.plot(x, y * 100, color=plt.get_cmap(color_map)(color[structure]), linestyle='solid', alpha=1.0, linewidth=3.0, zorder=1000)
    plt.title('Patient ' + str(plot))
    plt.xlabel("Dose [Gy]", fontsize=14)
    plt.ylabel("Volume [%]", fontsize=14)


plt.show()

- Denver Dang

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fill_between() 是 matplotlib 库中的一个函数，用于在两个曲线之间填充颜色或阴影。该函数可以接受多个参数，包括 x 和 y 坐标轴的数组以及填充区域的颜色和透明度等。有关更多信息，请参见文档。 - sascha

我已经尝试查看了。但是它似乎仅适用于可能的两行？在这种情况下，我事先不知道哪一行将是最低的，以及是否在所有点上都是最低的，因此，在发生这种情况时，阴影应该从当前在该点最低的行开始，到在该点最高的点。 - Denver Dang

Answer 1

为了填充多条曲线之间的最小值和最大值，您需要确定表示每个点沿着曲线的最小值或最大值的数组。如果所有曲线共享相同的x值，则可以通过沿组合y值的一个轴取最小值来轻松完成。例如：

np.min(np.c_[y1, y2, y3, ...], axis=1)

同样适用于最大值。然后，fill_between 可以使用这些组合数组作为输入。

完整的示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np; np.random.seed(4)

# generate some data to plot
x = np.linspace(0.8,10,201)
f = lambda x, p1,p2,p3,p4: p1/x + np.sinc(x*p4)*p3 + p2
Y = np.empty((len(x), 9))
P1 = 1.5+ (np.random.normal(size=9)-0.5)*0.2
P2 = np.linspace(0.9,1.1, 9)
P3 = 1+ (np.random.normal(size=9)-0.5)*0.2
P4 = np.linspace(0.9,1.1, 9)+ (np.random.normal(size=9)-0.5)
for i in range(9):
    Y[:,i] = f(x,P1[i], P2[i], P3[i], P4[i])

# plot    
fig, ax = plt.subplots()

style= [":"]*4 + ["-"] + ["--"]*4
colors = ["crimson"]*4 + ["k"] + ["#9a0bad"]*4
lw = np.ones(9); lw[4] = 2
for i in range(9):
    ax.plot(x,Y[:,i], linestyle=style[i], label="curve "+str(i), lw=lw[i], color=colors[i])

Y1min = np.min(Y[:,:4], axis=1)
Y1max = np.max(Y[:,:4], axis=1)
Y2min = np.min(Y[:,5:], axis=1)
Y2max = np.max(Y[:,5:], axis=1)

ax.fill_between(x, Y1max, Y1min, color="crimson", alpha=0.4)
ax.fill_between(x, Y2max, Y2min, color="#9a0bad", alpha=0.4)

plt.show()

- ImportanceOfBeingErnest