Arrow 指南

向图中添加箭头补丁。

箭头常用于标注图表。本教程展示了如何在图表的数据限制改变时绘制行为不同的箭头。通常，图表上的点可以在“数据空间”或“显示空间”中固定。在数据空间中绘制的内容会在数据限制改变时移动——例如散点图中的点。在显示空间中绘制的内容在数据限制改变时保持静止——例如图表标题或轴标签。

箭头由一个头部（可能还有一个尾部）和一个在起点和终点之间绘制的茎组成，从现在起我们称之为“锚点”。这里我们展示了三种绘制箭头的用例，取决于头部或锚点是否需要在数据或显示空间中固定：

1. 头部形状在显示空间中固定，锚点在数据空间中固定

2. 显示空间中头部形状和锚点固定

3. 整个补丁在数据空间中修复

下面依次介绍每个用例。

import matplotlib.pyplot as plt

import matplotlib.patches as mpatches

x_tail = 0.1
y_tail = 0.5
x_head = 0.9
y_head = 0.8
dx = x_head - x_tail
dy = y_head - y_tail

头部形状在显示空间中固定，锚点在数据空间中固定

如果你在标注一个图表，并且不希望箭头在平移或缩放图表时改变形状或位置，这会很有用。

在这种情况下，我们使用 patches.FancyArrowPatch。

请注意，当轴的限制改变时，箭头的形状保持不变，但锚点会移动。

fig, axs = plt.subplots(nrows=2)
arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (x_head, y_head),
                                 mutation_scale=100)
axs[0].add_patch(arrow)

arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (x_head, y_head),
                                 mutation_scale=100)
axs[1].add_patch(arrow)
axs[1].set(xlim=(0, 2), ylim=(0, 2))

显示空间中头部形状和锚点固定

如果你在标注一个图表，并且不希望箭头在平移或缩放图表时改变形状或位置，这会很有用。

在这种情况下，我们使用 patches.FancyArrowPatch，并传递关键字参数 transform=ax.transAxes，其中 ax 是我们添加补丁的 Axes。

请注意，当轴的限制改变时，箭头的形状和位置保持不变。

fig, axs = plt.subplots(nrows=2)
arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (x_head, y_head),
                                 mutation_scale=100,
                                 transform=axs[0].transAxes)
axs[0].add_patch(arrow)

arrow = mpatches.FancyArrowPatch((x_tail, y_tail), (x_head, y_head),
                                 mutation_scale=100,
                                 transform=axs[1].transAxes)
axs[1].add_patch(arrow)
axs[1].set(xlim=(0, 2), ylim=(0, 2))

数据空间中头部形状和锚点固定

在这种情况下，我们使用 patches.Arrow，或者 `.patches.FancyArrow`（后者为橙色）。

请注意，当轴的限制改变时，箭头的形状和位置也会改变。

FancyArrow 的 API 相对笨拙，特别是需要传递 length_includes_head=True 以便箭头 尖端 距离箭头起点 (dx, dy)。它仅包含在此参考中，因为它是 Axes.arrow 返回的箭头类（绿色）。

fig, axs = plt.subplots(nrows=2)

arrow = mpatches.Arrow(x_tail, y_tail, dx, dy)
axs[0].add_patch(arrow)
arrow = mpatches.FancyArrow(x_tail, y_tail - .4, dx, dy,
                            width=.1, length_includes_head=True, color="C1")
axs[0].add_patch(arrow)
axs[0].arrow(x_tail + 1, y_tail - .4, dx, dy,
             width=.1, length_includes_head=True, color="C2")

arrow = mpatches.Arrow(x_tail, y_tail, dx, dy)
axs[1].add_patch(arrow)
arrow = mpatches.FancyArrow(x_tail, y_tail - .4, dx, dy,
                            width=.1, length_includes_head=True, color="C1")
axs[1].add_patch(arrow)
axs[1].arrow(x_tail + 1, y_tail - .4, dx, dy,
             width=.1, length_includes_head=True, color="C2")
axs[1].set(xlim=(0, 2), ylim=(0, 2))

plt.show()