Как сделать "более полные" стрелки оси с помощью matplotlib

У меня есть следующий код:

from mpl_toolkits.axes_grid.axislines import SubplotZero
from matplotlib.transforms import BlendedGenericTransform
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy

if 1:
    fig = plt.figure(1)
    ax = SubplotZero(fig, 111)
    fig.add_subplot(ax)

    ax.axhline(linewidth=1.7, color="black")
    ax.axvline(linewidth=1.7, color="black")

    plt.xticks([1])
    plt.yticks([])

    ax.text(0, 1.05, 'y', transform=BlendedGenericTransform(ax.transData, ax.transAxes), ha='center')
    ax.text(1.05, 0, 'x', transform=BlendedGenericTransform(ax.transAxes, ax.transData), va='center')

    for direction in ["xzero", "yzero"]:
        ax.axis[direction].set_axisline_style("-|>")
        ax.axis[direction].set_visible(True)

    for direction in ["left", "right", "bottom", "top"]:
        ax.axis[direction].set_visible(False)

    x = numpy.linspace(-0.5, 1., 1000)
    ax.plot(x, numpy.sin(x*numpy.pi), linewidth=1.2, color="black")

    plt.show()

который создает следующее изображение:

graph

Стрелки вокруг оси выглядят рудиментарными по сравнению с фактическим графиком. Как я могу рассчитать их немного, чтобы они выглядели нормальными по отношению к ширине осей.

Также - здесь трудно увидеть, но внутренняя часть стрелок синяя - как мне изменить ее на черный?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Кажется, что вызов matplotlib.pyplot.arrow(с достаточной калибровкой) может получить требуемые стрелки:

plt.arrow(5, -0.003, 0.1, 0, width=0.015, color="k", clip_on=False, head_width=0.12, head_length=0.12)
plt.arrow(0.003, 5, 0, 0.1, width=0.015, color="k", clip_on=False, head_width=0.12, head_length=0.12)

Обратите внимание на смещения "0.003" для координат, это потому, что по какой-то причине plt.arrow не рисует стрелку в соответствии с осью. В самом деле? Какая боль.

Также следует отметить clip_on, который позволяет стрелке проходить за границы, установленные для графика (например, plt.xlim(-5, 5)).

Это:

from mpl_toolkits.axes_grid.axislines import SubplotZero
from matplotlib.transforms import BlendedGenericTransform
from matplotlib import patches
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy

if 1:
    fig = plt.figure(1)
    ax = SubplotZero(fig, 111)
    fig.add_subplot(ax)

    ax.axhline(linewidth=1.7, color="k")
    ax.axvline(linewidth=1.7, color="k")

    plt.xticks([])
    plt.yticks([])

    ax.text(0, 1.05, r'$y$', transform=BlendedGenericTransform(ax.transData, ax.transAxes), ha='center')
    ax.text(1.03, 0, r'$x$', transform=BlendedGenericTransform(ax.transAxes, ax.transData), va='center')

    for direction in ["xzero", "yzero"]:
        ax.axis[direction].set_visible(True)

    for direction in ["left", "right", "bottom", "top"]:
        ax.axis[direction].set_visible(False)

    x = numpy.linspace(-1.499999999, 5, 10000)

    yy = numpy.log(2*x + 3)/2 + 3

    ax.plot(x, yy, linewidth=1.2, color="black")

    plt.ylim(-2, 5)
    plt.xlim(-5, 5)

    plt.arrow(5, -0.003, 0.1, 0, width=0.015, color="k", clip_on=False, head_width=0.12, head_length=0.12)
    plt.arrow(0.003, 5, 0, 0.1, width=0.015, color="k", clip_on=False, head_width=0.12, head_length=0.12)

    plt.text((numpy.e**(-6) - 3)/2, 0, r'$(\frac{1}{2} (e^{-6} - 3), 0)$', position=((numpy.e**(-6) - 3)/2 + 0.1, 0.1))
    plt.plot((numpy.e**(-6) - 3)/2, 0, 'ko')

    plt.text(0, numpy.log(3)/2 + 3, r'$(0, \frac{1}{2} \log_e{\left (3 \right )} + 3)$', position=(0.1, numpy.log(3)/2 + 3 + 0.1))
    plt.plot(0, numpy.log(3)/2 + 3, 'ko')

    plt.savefig('AnswersSA1a.png')

создает такой график: (игнорируйте метки с плохой осью-перехватом)

graph

Я только ставил это как ответ, потому что это единственный способ, которым я вижу, как это сделать. Разумеется, должен быть лучший способ, чем ручная разработка, что мне нужно компенсировать стрелки на 0,003. Это не кажется правильным.

Ответ 2

Мое решение по сути то же самое, что и у небффа. Я создал минимальный пример, который вычисляет ширину и длину стрелки для оси y, чтобы она соответствовала той, которая указана для оси x. Я надеюсь, что это может быть полезно кому-то другому.

import pylab as pl

fig = pl.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

x = pl.arange(-5,5,0.1)
ax.plot(x, x**2-8.8)

xmin, xmax = ax.get_xlim()
ymin, ymax = ax.get_ylim()

# removing the default axis on all sides:
for side in ['bottom','right','top','left']:
    ax.spines[side].set_visible(False)

# removing the axis ticks
pl.xticks([]) # labels
pl.yticks([])
ax.xaxis.set_ticks_position('none') # tick markers
ax.yaxis.set_ticks_position('none')

# wider figure for demonstration
fig.set_size_inches(4,2.2)

# get width and height of axes object to compute
# matching arrowhead length and width
dps = fig.dpi_scale_trans.inverted()
bbox = ax.get_window_extent().transformed(dps)
width, height = bbox.width, bbox.height

# manual arrowhead width and length
hw = 1./20.*(ymax-ymin)
hl = 1./20.*(xmax-xmin)
lw = 1. # axis line width
ohg = 0.3 # arrow overhang

# compute matching arrowhead length and width
yhw = hw/(ymax-ymin)*(xmax-xmin)* height/width
yhl = hl/(xmax-xmin)*(ymax-ymin)* width/height

# draw x and y axis
ax.arrow(xmin, 0, xmax-xmin, 0., fc='k', ec='k', lw = lw,
         head_width=hw, head_length=hl, overhang = ohg,
         length_includes_head= True, clip_on = False)

ax.arrow(0, ymin, 0., ymax-ymin, fc='k', ec='k', lw = lw,
         head_width=yhw, head_length=yhl, overhang = ohg,
         length_includes_head= True, clip_on = False)

# clip_on = False if only positive x or y values.

pl.savefig('arrow_axis.png', dpi = 300)

Выдает:

enter image description here