matplotlib 将矩形沿中心旋转|极客笔记

matplotlib 将矩形沿中心旋转

在matplotlib中，我们经常需要绘制各种形状的图形，包括矩形。有时候，我们需要将矩形进行旋转操作，让图形更加生动和具有吸引力。本文将详细介绍如何使用matplotlib将矩形沿中心进行旋转操作，让读者能够轻松掌握这一技巧。

1. 导入必要的库

在开始之前，我们需要导入matplotlib库，并设置绘图环境为inline模式，以便在jupyter notebook中显示图形。以下是导入库的代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

2. 创建矩形并显示

首先，我们将创建一个简单的矩形，并将其显示在图形中。以下是代码：

fig, ax = plt.subplots()
rectangle = plt.Rectangle((0, 0), 2, 1, fc='blue', ec='black')
ax.add_patch(rectangle)

ax.set_xlim(-1, 3)
ax.set_ylim(-1, 2)
ax.axis('equal')
plt.show()

上述代码中，我们创建了一个宽度为2，高度为1的蓝色矩形，并将其添加到绘图对象中。然后设置了坐标轴的范围，并显示了图形。运行代码后，将会看到一个简单的蓝色矩形。

3. 将矩形沿中心旋转

接下来，我们将介绍如何将矩形沿中心进行旋转。这里我们使用matplotlib的transforms模块来实现旋转操作。首先，我们需要导入transforms模块：

from matplotlib.transforms import Affine2D

然后，我们可以在现有的矩形对象上应用旋转变换。以下是代码示例：

fig, ax = plt.subplots()
rectangle = plt.Rectangle((0, 0), 2, 1, fc='blue', ec='black')
ax.add_patch(rectangle)

# 创建旋转变换对象
tr = Affine2D().rotate_deg(45)

# 应用旋转变换
rectangle.set_transform(tr + ax.transData)

ax.set_xlim(-1, 3)
ax.set_ylim(-1, 2)
ax.axis('equal')
plt.show()

在上述代码中，我们创建了一个旋转角度为45度的Affine2D变换对象，并将其应用到矩形对象上。最后显示图形时，矩形将沿中心点顺时针旋转45度。

4. 完整示例代码

下面是一个完整的示例代码，综合了创建矩形和沿中心旋转的操作：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.transforms import Affine2D

fig, ax = plt.subplots()
rectangle = plt.Rectangle((0, 0), 2, 1, fc='blue', ec='black')
ax.add_patch(rectangle)

# 创建旋转变换对象
tr = Affine2D().rotate_deg(45)

# 应用旋转变换
rectangle.set_transform(tr + ax.transData)

ax.set_xlim(-1, 3)
ax.set_ylim(-1, 2)
ax.axis('equal')
plt.show()

运行上述代码后，将会看到一个蓝色矩形沿中心点顺时针旋转45度的图形。