python-3.x - matplotlib.pyplot 具有等宽和紧凑布局的多边形

Question

我想在等宽的轴上绘制一组多边形，并在图形上应用紧密布局。

但是，当同时使用等长宽比和紧凑布局时，图形大小似乎没有得到正确调整。

尝试 1

等长宽窄布局

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Polygon
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(1,1)
l = 5
h = 1
poly = Polygon(
    np.array([
        [0,0],
        [l,0],
        [l,h],
        [0,h]
    ]),
    edgecolor="black",
    facecolor="gray",
)
ax.add_patch(poly)
ax.set_aspect("equal")
ax.set_xlim(0,l)
ax.set_ylim(0,h)
ax.set_xlabel(r"$x$")
ax.set_ylabel(r"$y$", rotation=0, labelpad=5)
fig.tight_layout(pad=0.25)
plt.show()

输出:注意顶部和底部的额外空间。另请注意，y 轴标签超出范围。

尝试 2

没有等宽的紧凑布局

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Polygon
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(1,1)
l = 5
h = 1
poly = Polygon(
    np.array([
        [0,0],
        [l,0],
        [l,h],
        [0,h]
    ]),
    edgecolor="black",
    facecolor="gray",
)
ax.add_patch(poly)
# ax.set_aspect("equal")
ax.set_xlim(0,l)
ax.set_ylim(0,h)
ax.set_xlabel(r"$x$")
ax.set_ylabel(r"$y$", rotation=0, labelpad=5)
fig.tight_layout(pad=0.25)
plt.show()

输出:效果很好，除了纵横比不相等

如何实现紧凑的布局和等长宽比？

Answer 1

如果图形的纵横比(rcParams["figure.figsize"] 的默认大小默认为 [6.4, 4.8]，即纵横比，则会出现额外的边距比率为 1.33) 与轴的纵横比不同。为避免这种情况，您需要调整图形的纵横比以匹配轴的纵横比，包括刻度和标签。您可以使用 get_tightbbox 获取它在您绘制图形后(例如使用 draw_without_rendering )。

为了获得更好的视觉效果，我建议使用 constrained 而不是 tight 布局。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Polygon
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(1,1, layout='constrained')
l = 5
h = 1
fig.set_size_inches(10,2)
poly = Polygon(
    np.array([
        [0,0],
        [l,0],
        [l,h],
        [0,h]
    ]),
    edgecolor="black",
    facecolor="gray",
)
ax.add_patch(poly)
ax.set_aspect("equal")
ax.set_xlim(0,l)
ax.set_ylim(0,h)
ax.set_xlabel(r"$x$")
ax.set_ylabel(r"$y$", rotation=0, labelpad=5)

# adjust Figure aspect ratio to match Axes
fig.draw_without_rendering()
tb = fig.get_tightbbox(fig.canvas.get_renderer())
fig.set_size_inches(tb.width, tb.height)

plt.show()