为什么matplotlib将我的圆形绘制为椭圆形？

Question

有没有办法让matplotlib绘制一个完美的圆？它们看起来更像椭圆形。

Answer 1

只是为了扩大帝斯曼的正确答案。默认情况下，绘图沿着一个轴线具有更多的像素。当您添加一个圆时，它通常会以数据单位添加。如果你的坐标轴有一个对称的范围，那意味着沿着x轴的一个步骤将涉及不同于y轴上的一个步骤的像素数目。因此数据单位中的对称圆在您的Pixel单位中是不对称的（您实际看到的）。

正如DSM正确指出的那样，您可以强制x轴和y轴具有相同数量的像素/数据单元。这是通过使用plt.axis("equal")或ax.axis("equal")方法（其中ax是Axes的实例）完成的。

您还可以绘制一个Ellipse，使其适当缩放以使其看起来像您的情节中的一个圆圈。下面是这种情况的一个例子：

import matplotlib.pyplot as plt 
from matplotlib.patches import Ellipse, Circle 


fig = plt.figure() 
ax1 = fig.add_subplot(211) 
# calculate asymmetry of x and y axes: 
x0, y0 = ax1.transAxes.transform((0, 0)) # lower left in pixels 
x1, y1 = ax1.transAxes.transform((1, 1)) # upper right in pixes 
dx = x1 - x0 
dy = y1 - y0 
maxd = max(dx, dy) 
width = .15 * maxd/dx 
height = .15 * maxd/dy 

# a circle you expect to be a circle, but it is not 
ax1.add_artist(Circle((.5, .5), .15)) 
# an ellipse you expect to be an ellipse, but it's a circle 
ax1.add_artist(Ellipse((.75, .75), width, height)) 
ax2 = fig.add_subplot(212) 

ax2.axis('equal') 
# a circle you expect to be a circle, and it is 
ax2.add_artist(Circle((.5, .5), .15)) 
# an ellipse you expect to be an ellipse, and it is 
ax2.add_artist(Ellipse((.75, .75), width, height)) 

fig.savefig('perfectCircle1.png') 

导致这个数字：

另外，使Axes是正方形的，你可以调整你的身材：

# calculate dimensions of axes 1 in figure units 
x0, y0, dx, dy = ax1.get_position().bounds 
maxd = max(dx, dy) 
width = 6 * maxd/dx 
height = 6 * maxd/dy 

fig.set_size_inches((width, height)) 

fig.savefig('perfectCircle2.png') 

导致：

注意具有axis("equal")选项的第二根轴现在具有x和y轴的相同范围。该数字已被缩放，以便每个数据的日期单位由相同数量的像素表示。

您还可以将您的坐标轴调整为正方形，即使该数字不是。或者，您可以将Circle的默认转换更改为None，这意味着所用的单位是像素。目前我很难成功做到这一点（圆圈是一个圆圈，但不是我想要的位置）。

Answer 2

我今天遇到同样的问题，我想我可能有更灵活的解决方案。前面的答案仍然存在两个主要问题（如果您不使用平等方面函数）。首先，如果您调整整个图表的大小，则像素数量将发生变化，因此比例将不相同。第二点，如果你对x轴和y轴没有相同的限制，这个技巧就不起作用。

此解决方案使用自定义对象欺骗mpl。实际上，无论何时你改变一个轴的边界或你的图形大小，mpl都会调用一个内部函数，它将椭圆的宽度和高度值乘以变换函数值。由于宽度和高度值存储在椭圆形物体，一个方法是创建与更新时被调用的函数值的自定义对象，基于当前的斧头属性：

import matplotlib.pyplot as plt 
from matplotlib.patches import Ellipse 

class GraphDist() : 
    def __init__(self, size, ax, x=True) : 
     self.size = size 
     self.ax = ax 
     self.x = x 

    @property 
    def dist_real(self) : 
     x0, y0 = self.ax.transAxes.transform((0, 0)) # lower left in pixels 
     x1, y1 = self.ax.transAxes.transform((1, 1)) # upper right in pixes 
     value = x1 - x0 if self.x else y1 - y0 
     return value 

    @property 
    def dist_abs(self) : 
     bounds = self.ax.get_xlim() if self.x else self.ax.get_ylim() 
     return bounds[0] - bounds[1] 

    @property 
    def value(self) : 
     return (self.size/self.dist_real) * self.dist_abs 

    def __mul__(self, obj) : 
     return self.value * obj 

fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111) 
ax.set_xlim((0,10)) 
ax.set_ylim((0,5)) 
width = GraphDist(10, ax, True) 
height = GraphDist(10, ax, False) 
ax.add_artist(Ellipse((1, 3), width, height)) 
plt.show()