python - Matplotlib，添加超过一行的文本。添加可以跟随曲线的文本

Question

我在绘图中添加了文本，在每一行中编码，然后调整它看起来不错，增加或减少宽度，或更改位置。但是，有没有办法让 Python 知道你想要文本在哪里以及如何设置它？然后我可以添加文本，Python 会计算出细节。

例如，看看下面的图片：

在图中，我在左上角有 3 行文本，在绘图线上方有 1 行。

我不得不调整 3 行以获得合适的间距。这不是一项艰巨的任务，但如果我可以说这里是文本，这里是位置，然后 Python 以适当的间距将其堆叠起来，那就很容易了。

对于单独的线，我必须进行调整，使其不在线上并降低线。对于这种情况，是否可以告诉 python 我想要情节上方的文本和 80% 的内容？

我已经习惯了LaTeX无需对坐标进行硬编码即可进行调整的地方。优点是

(1) if I want to change the location, I can change the percentage shift and not the coordinate.

(2) if the line is angled, the text will adjust to the line.

(2) 的优点是我试图将文本放在图形的顶部，该部分随线条向上倾斜。

这可以做到还是我要求太多？如果是这样，我该怎么做？

这是实现该图的代码：

import numpy as np
import pylab

r1 = 1  #  AU Earth                                                                 
r2 = 1.524  #  AU Mars                                                              
deltanu = 75 * np.pi / 180  #  angle in radians                                     
mu = 38.86984154054163

c = np.sqrt(r1 ** 2 + r2 ** 2 - 2 * r1 * r2 * np.cos(deltanu))   
s = (r1 + r2 + c) / 2
am = s / 2


def g(a):
    alphag = 2* np.pi - 2 * np.arcsin(np.sqrt(s / (2 * a)))
    return (np.sqrt(a ** 3 / mu)
            * (alphag - betag - (np.sin(alphag) - np.sin(betag))))


def f(a):
    alpha = 2 * np.arcsin(np.sqrt(s / (2 * a)))
    beta = 2 * np.arcsin(np.sqrt((s - c) / (2 * a)))
    return (np.sqrt(a **3 / mu) * (alpha - betag - (np.sin(alpha)
                                                      - np.sin(betag))))


betag = -2 * np.arcsin(np.sqrt((s - c) / (2 * a)))
a = np.linspace(am, 2, 500000)

a = np.linspace(am, 2, 500000)

fig = pylab.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.plot(a, f(a), color = '#000000')
ax.plot(a, g(a), color = '#000000')
pylab.xlim((0.9, 2))
pylab.ylim((0, 2))

pylab.xlabel('Semi-major Axis $a$ in AU')
pylab.ylabel('Time of Flight in Years')
pylab.text(1, 1.8, '$r_1 = 1.0$ AU', fontsize = 11, color = 'r')
pylab.text(1, 1.7, '$r_2 = 1.524$ AU', fontsize = 11, color = 'r')
pylab.text(1, 1.6, '$\\Delta \\nu = 75^{\\circ}$', fontsize = 11,
           color = 'r')
pylab.text(1.75, 0.35, '$\\alpha = \\alpha_0$', fontsize = 11,
           color = 'r')
pylab.savefig('lamberttransferties.eps', format = 'eps')
pylab.show()

Answer 1

您可以使用行分隔符\n：

 pylab.text(1, 1.5, '$r_1 = 1.0$ AU\n' +\
                    '$r_2 = 1.524$ AU\n' +\
                    '$\\Delta \\nu = 75^{\\circ}$', fontsize = 11, color = 'r')

pylab.text()默认情况下使用数据坐标，但您可以使用(0,0)左下角和(1,1)右上角的相对位置，传递参数transform. 看这个例子：

pylab.text(0.6, 0.75, 'using axis coords', transform=ax.transAxes)

参数：verticalalignment并且horizontalalignment还可以极大地帮助您。假设您想在角落放置文本：

pylab.text(1.,1.,'top-right', transform=ax.transAxes,
           horizontalalignment='right', verticalalignment='top')

pylab.text(0.,0.,'bottom-left', transform=ax.transAxes,
           horizontalalignment='left', verticalalignment='bottom')

要根据您的数据自动计算文本的角度，您可以执行以下方法：

• 检测数据最近点
• 找到最近点附近的 a 序列并使用此序列拟合曲线（下面的示例使用四阶曲线）
• 计算要放置文本的点的导数
• 使用 OBS 更正衍生词：例如，ax.get_data_ratio()如果使用则不需要ax.axis('scaled')

该算法可以实现如下：

def rtext(line,x,y,s, **kwargs):
    from scipy.optimize import curve_fit
    xdata,ydata = line.get_data()
    dist = np.sqrt((x-xdata)**2 + (y-ydata)**2)
    dmin = dist.min()
    TOL_to_avoid_rotation = 0.3
    if dmin > TOL_to_avoid_rotation:
        r = 0.
    else:
        index = dist.argmin()
        xs = xdata[ [index-2,index-1,index,index+1,index+2] ]
        ys = ydata[ [index-2,index-1,index,index+1,index+2] ]
        def f(x,a0,a1,a2,a3):
            return a0 + a1*x + a2*x**2 + a3*x**3
        popt, pcov = curve_fit(f, xs, ys, p0=(1,1,1,1))
        a0,a1,a2,a3 = popt
        ax = pylab.gca()
        derivative = (a1 + 2*a2*x + 3*a3*x**2)
        derivative /= ax.get_data_ratio()
        r = np.arctan( derivative )
    return pylab.text(x, y, s, rotation=np.rad2deg(r), **kwargs)

以下测试示例显示了如何使用它：

ax = pylab.subplot(111)
thetas = np.linspace(0,6*np.pi,1000)
i = np.arange(len(thetas))
xdata = (1. + (3.-1.)*i/len(thetas))*np.cos(thetas)
ydata = (1. + (3.-1.)*i/len(thetas))*np.sin(thetas)
ax.plot(xdata, ydata, color = 'b')
pylab.xlabel('x')
pylab.ylabel('y')
for x, y in zip(xdata,ydata)[::25]:
    rtext(ax.lines[0], x, y,
          '$\\alpha = \\alpha_0$', fontsize = 14, color = 'r',
          horizontalalignment='center', verticalalignment='center')

改变verticalalignment='bottom'