极客教程Matplotlib fill_between transparency
在matplotlib中，我们经常使用fill_between函数来填充两条线之间的区域。有时候我们希望填充的区域是半透明的，这样可以让图更具有层次感和美感。本文将详细介绍如何在fill_between中添加透明度。
基本用法
首先，我们来看看fill_between函数的基本用法。该函数可以填充两条线之间的区域，并且可以指定填充颜色。下面是一个简单的例子：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, color='skyblue')
plt.show()
Output:
在上面的例子中，我们填充了sin(x)和cos(x)之间的区域，并将填充颜色设为’skyblue’。
设置透明度
要在填充区域中添加透明度，我们可以使用alpha参数。alpha参数控制填充区域的透明度，取值范围为0到1，其中0表示完全透明，1表示完全不透明。下面是一个示例：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, color='skyblue', alpha=0.5)
plt.show()
Output:
在这个例子中，我们将填充区域的透明度设为0.5，使得填充区域半透明。
多条线填充
除了两条线之间的填充，我们也可以填充多条线之间的区域。下面是一个示例代码：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
y3 = np.tan(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, color='skyblue', alpha=0.3)
plt.fill_between(x, y2, y3, color='pink', alpha=0.5)
plt.show()
Output:
在这个例子中，我们填充了sin(x)和cos(x)之间的区域，并且填充颜色为’skyblue’，透明度为0.3；同时也填充了cos(x)和tan(x)之间的区域，填充颜色为’pink’，透明度为0.5。
使用边缘线
有时候我们还希望在填充区域的边缘画上线条，这时可以使用参数edgecolor和linewidth。下面是一个示例：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, color='skyblue', alpha=0.5, edgecolor='blue', linewidth=2)
plt.show()
Output:
在这个例子中，我们在填充区域的边缘画上蓝色的线条，线条宽度为2。
指定填充范围
fill_between函数还支持通过where参数指定填充区域的范围。下面是一个示例代码：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, where=(y1 > 0), color='skyblue', alpha=0.5)
plt.show()
Output:
在这个例子中，我们只填充sin(x)和cos(x)之间y1大于0的区域，填充颜色为’skyblue’，透明度为0.5。
指定填充方式
除了默认的填充方式之外，我们还可以通过interpolate参数指定填充方式。interpolate有三种取值：True、False和step。下面是一个示例：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x, y1, y2, interpolate=True, color='skyblue', alpha=0.5)
plt.show()
Output:
在这个例子中，我们指定使用插值的方式进行填充。
使用patch_artist
在一些需要复杂填充效果的情况下，我们可以使用Patch对象的方法来实现。首先需要导入Patch对象：
from matplotlib.patches import Patch
然后可以通过以下方式创建填充效果：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.patches import Patch
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
fig, ax = plt.subplots()
poly = Patch.make_patch_from_bbox((2, 3), 5, 4)
poly.set_alpha(0.5)
poly.set_facecolor('skyblue')
ax.add_patch(poly)
plt.show()
在这个例子中，我们通过Patch对象创建了一个矩形的填充效果，填充颜色为’skyblue’，透明度为0.5。
结语
通过本文的介绍，我们学习了如何在matplotlib中使用fill_between函数进行填充，并且如何设置填充区域的透明度。透明度的设置可以让图表看起来更加美观，也可以更清晰地展示数据之间的关系。