如何在matplotlib中绘制箭头和矩形（用于蛋白质二级结构）主图外？

Question

我在尝试在matplotlib中绘制箭头和矩形（以表示蛋白质的二级结构），就像下图所示，位于绘图的y轴旁边：

从此处获取箭头部分，但我无法弄清楚如何在y轴外绘制它。另外，是否有一种方法可以绘制矩形？以下是代码和输出:

import matplotlib.patches as mpatches
import matplotlib.pyplot as plt
x_tail = 0.0
y_tail = -0.1
x_head = 0.0
y_head = 0.9
dx = x_head - x_tail
dy = y_head - y_tail
fig, axs = plt.subplots(nrows=2)
arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (dx, dy),
                                 mutation_scale=50,
                                 transform=axs[0].transAxes)
axs[0].add_patch(arrow)

arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (dx, dy),
                                 mutation_scale=100,
                                 transform=axs[1].transAxes)
axs[1].add_patch(arrow)
axs[1].set_xlim(0, 1)
axs[1].set_ylim(0, 1)

- ziulfer

Answer 1

看起来最初的方法有点令人困惑。

虽然您可以通过mpatch.Rectangle绘制矩形，但我认为还是通过FancyArrowPatch绘制矩形更容易。这使它们的行为和缩放类似，这对于设置宽度很有趣。同样，垂直线也使用FancyArrowPatch绘制。

对于定位，似乎只需给出(tail_x, tail_y)和head_x, head_y。可以通过arrowstyle=设置视觉尺寸。从样式中省略head_length=似乎允许看起来像矩形的箭头。对于着色，有facecolor=和edgecolor=。还有color=，它同时处理facecolor和edgecolor。 arrow1.set_clip_on(False)允许在边距中绘制箭头。其他函数可以有一个clip_on=False参数。zorder=需要使正确的线在另一条线的上方可见。

下面是一些示例代码。矩形绘制两次，以便垂直线不会穿过阴影。现在x在“轴坐标”中定义，y在标准数据坐标中定义。“轴”坐标从0开始，通常y轴绘制的左边框到1，右边框。将x设置为-0.1表示在y轴左侧10%。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches
import matplotlib.transforms as mtransforms

x0 = -0.1

arrow_style="simple,head_length=15,head_width=30,tail_width=10"
rect_style="simple,tail_width=25"
line_style="simple,tail_width=1"

fig, ax = plt.subplots()

# the x coords of this transformation are axes, and the y coord are data
trans = mtransforms.blended_transform_factory(ax.transAxes, ax.transData)

y_tail = 5
y_head = 15
arrow1 = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=arrow_style, transform=trans)
arrow1.set_clip_on(False)
ax.add_patch(arrow1)

y_tail = 40
y_head = 60
arrow2 = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=arrow_style, facecolor='gold', edgecolor='black', linewidth=1, transform=trans)
arrow2.set_clip_on(False)
ax.add_patch(arrow2)

y_tail = 20
y_head = 40
rect_backgr = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=rect_style, color='white', zorder=0, transform=trans)
rect_backgr.set_clip_on(False)
rect = mpatches.FancyArrowPatch((x0, y_tail), (x0, y_head), arrowstyle=rect_style, fill=False, color='orange', hatch='///', transform=trans)
rect.set_clip_on(False)
ax.add_patch(rect_backgr)
ax.add_patch(rect)

line = mpatches.FancyArrowPatch((x0, 0), (x0, 80), arrowstyle=line_style, color='orange', transform=trans, zorder=-1)
line.set_clip_on(False)
ax.add_patch(line)

ax.set_xlim(0, 30)
ax.set_ylim(0, 80)
plt.show()

- JohanC