如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度|极客教程

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

参考： Adjusting Text background transparency in Matplotlib

在使用Matplotlib进行数据可视化时，调整文本背景的透明度可以帮助突出显示重要信息，同时保持图表的整体美观。本文将详细介绍如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度，包括基础概念、应用场景以及具体的实现方法。我们将通过多个示例代码展示不同的应用方式，帮助读者更好地理解和运用这一功能。

基础概念

在Matplotlib中，文本的背景透明度通常通过alpha属性来控制，该属性定义了颜色的透明度，其值范围从0（完全透明）到1（完全不透明）。通过调整文本背景的alpha值，可以使文本背后的图形部分透视出来，这在多层图表或复杂背景的情况下尤其有用。

示例代码

示例1：基本文本背景透明度设置

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 4, 9, 16, 25], marker='o')
plt.text(3, 10, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='red', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例2：调整文本边框透明度

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 3, 5, 7, 11], marker='s')
plt.text(3, 6, 'how2matplotlib.com', bbox=dict(facecolor='green', alpha=0.3))
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例3：多个文本对象的透明度设置

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5], marker='^')
texts = ['how2matplotlib.com', 'how2matplotlib.com', 'how2matplotlib.com']
positions = [(1, 1), (3, 3), (5, 5)]
for text, pos in zip(texts, positions):
    plt.text(pos[0], pos[1], text, backgroundcolor='blue', alpha=0.1)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例4：动态调整文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y)
for i in range(1, 10):
    plt.text(x[i*10], y[i*10], 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='yellow', alpha=i*0.1)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例5：结合图例和文本的透明度设置

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [5, 4, 3, 2, 1], label='Line 1')
plt.legend()
plt.text(3, 4, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='purple', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例6：使用不同颜色和透明度的文本背景

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 3, 6, 10, 15], marker='d')
colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'purple']
alphas = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]
for i, (color, alpha) in enumerate(zip(colors, alphas)):
    plt.text(i+1, i*3+1, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor=color, alpha=alpha)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例7：图表标题和轴标签的透明度设置

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure(figsize=(6, 4))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 4, 9, 16, 25], marker='o')
plt.title('how2matplotlib.com', backgroundcolor='cyan', alpha=0.3)
plt.xlabel('X Axis - how2matplotlib.com', backgroundcolor='magenta', alpha=0.3)
plt.ylabel('Y Axis - how2matplotlib.com', backgroundcolor='yellow', alpha=0.3)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例8：在子图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(10, 8))
axs[0, 0].plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5])
axs[0, 0].text(3, 3, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='red', alpha=0.5)

axs[0, 1].plot([1, 2, 3, 4, 5], [5, 4, 3, 2, 1])
axs[0, 1].text(3, 3, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='green', alpha=0.5)

axs[1, 0].plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 3, 2, 3, 2])
axs[1, 0].text(3, 2.5, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='blue', alpha=0.5)

axs[1, 1].plot([1, 2, 3, 4, 5], [3, 2, 3, 2, 3])
axs[1, 1].text(3, 2.5, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='yellow', alpha=0.5)

plt.show()

Output:

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示例9：在极坐标图中设置文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
r = np.abs(np.sin(2*theta) * np.cos(2*theta))

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, polar=True)
ax.plot(theta, r)

ax.text(np.pi/2, 0.5, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='orange', alpha=0.5)

plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例10：在散点图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 3, 5, 7, 11]
colors = ['b', 'g', 'r', 'c', 'm']
plt.scatter(x, y, c=colors)

plt.text(3, 5, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='lightblue', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例11：在条形图中设置文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

bars = plt.bar([1, 2, 3, 4, 5], [5, 7, 3, 8, 6], color='lightblue')
plt.text(3, 7, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='navy', alpha=0.3)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例12：在箱形图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = [np.random.normal(0, std, 100) for std in range(1, 5)]
plt.boxplot(data)
plt.text(2, 0, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='pink', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例13：在热图中调整文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot', interpolation='nearest')
plt.text(5, 5, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='white', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例14：在等高线图中设置文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(-3.0, 3.0, 100)
y = np.linspace(-3.0, 3.0, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sqrt(X**2 + Y**2)

plt.contourf(X, Y, Z, cmap='viridis')
plt.text(0, 0, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='lime', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例15：在时间序列图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
import numpy as np

ts = pd.Series(range(10), index=pd.date_range('1/1/2000', periods=10))
ts = ts.cumsum()
ts.plot()
plt.text(ts.index[5], ts[5], 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='gray', alpha=0.5)
plt.show()

示例16：在3D图形中设置文本背景透明度

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
t = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
x = np.sin(t)
y = np.cos(t)
z = t
ax.plot(x, y, z)
ax.text(0, 0, 1, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='teal', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例17：在饼图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

sizes = [215, 130, 245, 210]
colors = ['gold', 'yellowgreen', 'lightcoral', 'lightskyblue']
plt.pie(sizes, colors=colors, shadow=True, startangle=140)
plt.text(-1, 1, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='orange', alpha=0.5)
plt.axis('equal')
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例18：在多层图表中调整文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 4, 9, 16, 25], label='Line 1')
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [25, 16, 9, 4, 1], label='Line 2')
plt.legend()
plt.text(3, 20, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='cyan', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中调整文本背景的透明度

示例19：在填充区域图中使用文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [1, 2, 3, 4, 5]
y2 = [5, 4, 3, 2, 1]
plt.fill_between(x, y1, y2, color='gray', alpha=0.5)
plt.text(3, 3, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='black', alpha=0.5)
plt.show()

Output:

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示例20：在堆叠条形图中设置文本背景透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

N = 5
menMeans = (20, 35, 30, 35, 27)
womenMeans = (25, 32, 34, 20, 25)
ind = np.arange(N)
width = 0.35
p1 = plt.bar(ind, menMeans, width)
p2 = plt.bar(ind, womenMeans, width, bottom=menMeans)

plt.text(2, 40, 'how2matplotlib.com', backgroundcolor='red', alpha=0.5)
plt.show()