axes_grid1 工具包

axes_grid1 提供了以下功能：

• 辅助类（ImageGrid、RGBAxes、AxesDivider）用于简化显示具有固定宽高比的图像的轴布局，同时满足额外的约束条件（匹配颜色条和图像的高度，或固定图像之间的填充）；

• ParasiteAxes_（类似twinx/twiny的功能，以便您可以在同一个Axes中绘制不同的数据（例如，不同的y轴刻度））；

• AnchoredArtists (放置在锚定位置的自定义艺术家，类似于图例)。

axes_grid1

ImageGrid

在 Matplotlib 中，轴的位置和大小通常在归一化的图形坐标中指定（0 = 左下，1 = 右上），这使得在图像之间实现固定的（绝对）填充变得困难。可以使用 ImageGrid 来实现这种填充；有关详细的 API 信息，请参阅其文档。

• 每个轴的位置在绘图时确定（参见 AxesDivider），因此整个网格的大小适合给定的矩形（类似于轴的纵横比）。请注意，在此示例中，即使您更改图形大小，轴之间的填充也是固定的。

• 同一列中的轴共享其 x 轴，同一行中的轴共享其 y 轴（在 sharex, sharey 的意义上）。此外，同一列中的所有轴具有相同的宽度，同一行中的所有轴具有相同的高度。这些宽度和高度按比例缩放至轴的视图限制（xlim 或 ylim）。

  

下面的示例展示了你可以用 ImageGrid 做什么。

AxesDivider 类

在幕后，ImageGrid（以及下面描述的RGBAxes）依赖于 AxesDivider，其作用是在绘图时计算轴的位置。

用户通常不需要通过调用 AxesDivider 直接实例化分隔器；相反，可以使用 make_axes_locatable 为 Axes 创建一个分隔器:

ax = subplot(1, 1, 1)
divider = make_axes_locatable(ax)

AxesDivider.append_axes 可以用来在原始轴的指定边（“左”、“右”、“上”、“下”）创建一个新的轴。

颜色条，其高度（或宽度）与主坐标轴同步

scatter_hist.py 使用 AxesDivider

这个 带有直方图的散点图 示例可以使用 make_axes_locatable 重写:

axScatter = plt.subplot()
axScatter.scatter(x, y)
axScatter.set_aspect(1.)

# create new axes on the right and on the top of the current axes.
divider = make_axes_locatable(axScatter)
axHistx = divider.append_axes("top", size=1.2, pad=0.1, sharex=axScatter)
axHisty = divider.append_axes("right", size=1.2, pad=0.1, sharey=axScatter)

# the scatter plot:
# histograms
bins = np.arange(-lim, lim + binwidth, binwidth)
axHistx.hist(x, bins=bins)
axHisty.hist(y, bins=bins, orientation='horizontal')

请参见下面的完整源代码。

使用 AxesDivider 的 使用可定位的轴将直方图与散点图对齐 在某些方面优于 Matplotlib 中的原始 带有直方图的散点图。例如，即使 x 轴或 y 轴是共享的，您也可以设置散点图的纵横比。

ParasiteAxes

ParasiteAxes 是一个位置与其宿主轴完全相同的轴。位置在绘图时进行调整，因此即使宿主改变其位置（例如，图像），它也能正常工作。

在大多数情况下，您首先创建一个宿主轴，它提供了一些可以用来创建寄生轴的方法。它们是 twinx、twiny``（类似于 matplotlib 中的 ``twinx 和 twiny）和 twin。twin 接受一个任意变换，该变换在宿主轴和寄生轴的数据坐标之间进行映射。寄生轴的 draw 方法永远不会被调用。相反，宿主轴收集寄生轴中的艺术家，并将它们绘制为好像它们属于宿主轴，即，寄生轴中的艺术家被合并到宿主轴中，然后根据它们的 zorder 进行绘制。宿主轴和寄生轴修改了一些轴行为。例如，绘图线的颜色循环在宿主和寄生之间共享。此外，宿主中的图例命令创建一个包含寄生轴中线条的图例。要创建宿主轴，您可以使用 host_subplot 或 host_axes 命令。

示例 1: twinx

示例 2：双胞胎

twin 在没有 transform 参数的情况下，假设寄生轴与宿主轴具有相同的数据变换。当你希望顶部（或右侧）轴具有与底部（或左侧）轴不同的刻度位置、刻度标签或刻度格式化器时，这非常有用。:

ax2 = ax.twin() # now, ax2 is responsible for "top" axis and "right" axis
ax2.set_xticks([0., .5*np.pi, np.pi, 1.5*np.pi, 2*np.pi],
               labels=["0", r"$\frac{1}{2}\pi$",
                       r"$\pi$", r"$\frac{3}{2}\pi$", r"$2\pi$"])

一个更复杂的示例使用了twin。请注意，如果你在主坐标轴中更改了x轴的限制，寄生坐标轴的x轴限制也会相应地改变。

AnchoredArtists

axes_grid1.anchored_artists 是一组艺术家的集合，其位置锚定在（轴）边界框上，类似于图例。这些艺术家源自 offsetbox.OffsetBox，并且需要在画布坐标中绘制艺术家。对任意变换的支持有限。例如，下面示例中的椭圆将在数据坐标中具有宽度和高度。

InsetLocator

参见

主库中的 Axes.inset_axes 和 Axes.indicate_inset_zoom。

axes_grid1.inset_locator 提供了辅助类和函数，用于将嵌入轴放置在父轴的锚定位置，类似于 AnchoredArtist。

inset_locator.inset_axes 创建一个内嵌坐标轴，其大小可以是固定的，或者是父坐标轴的固定比例:

inset_axes = inset_axes(parent_axes,
                        width="30%",  # width = 30% of parent_bbox
                        height=1.,  # height = 1 inch
                        loc='lower left')

创建一个嵌入式轴，其宽度为父轴的30%，高度固定为1英寸。

inset_locator.zoomed_inset_axes 创建一个嵌入轴，其数据比例是父轴的比例乘以某个因子，例如

inset_axes = zoomed_inset_axes(ax,
                               0.5,  # zoom = 0.5
                               loc='upper right')

创建一个数据比例为父坐标轴一半的内嵌坐标轴。这在父坐标轴上标记放大的区域时非常有用：

inset_locator.mark_inset 允许标记由插入轴表示的区域的位置：

RGBAxes

RGBAxes 是一个辅助类，用于方便地显示 RGB 复合图像。与 ImageGrid 类似，轴的位置会进行调整，以便它们占据的区域适合给定的矩形。此外，每个轴的 x 轴和 y 轴是共享的。:

from mpl_toolkits.axes_grid1.axes_rgb import RGBAxes

fig = plt.figure()
ax = RGBAxes(fig, [0.1, 0.1, 0.8, 0.8], pad=0.0)
r, g, b = get_rgb()  # r, g, b are 2D images.
ax.imshow_rgb(r, g, b)

AxesDivider

The mpl_toolkits.axes_grid1.axes_divider 模块提供了辅助类，用于在绘图时调整一组图像的轴位置。

• axes_size 提供了一类用于确定每个轴大小的单位类。例如，您可以指定一个固定大小。

• Divider 是计算轴位置的类。它将给定的矩形区域划分为几个区域。分隔器通过设置水平和垂直尺寸的列表来初始化，这些尺寸将作为划分的基础。然后使用 new_locator()，它返回一个可调用对象，可用于设置轴的 axes_locator。

在这里，我们演示如何实现以下布局：我们希望在3x4的网格中定位轴（注意，Divider 使得行索引从网格的 底部 开始）：

┌────────┬────────┬────────┬────────┐
│ (2, 0) │ (2, 1) │ (2, 2) │ (2, 3) │
├────────┼────────┼────────┼────────┤
│ (1, 0) │ (1, 1) │ (1, 2) │ (1, 3) │
├────────┼────────┼────────┼────────┤
│ (0, 0) │ (0, 1) │ (0, 2) │ (0, 3) │
└────────┴────────┴────────┴────────┘

使得底部行的高度固定为2（英寸），而顶部两行的高度比为2（中间）到3（顶部）。（例如，如果网格的大小为7英寸，底部行将是2英寸，中间行也是2英寸，顶部行3英寸。）

这些约束是使用 axes_size 模块中的类指定的，即:

from mpl_toolkits.axes_grid1.axes_size import Fixed, Scaled
vert = [Fixed(2), Scaled(2), Scaled(3)]

(更一般地，axes_size 类定义了一个 get_size(renderer) 方法，该方法返回一对浮点数——一个相对大小和一个绝对大小。 Fixed(2).get_size(renderer) 返回 (0, 2)； Scaled(2).get_size(renderer) 返回 (2, 0)。)

我们使用这些约束来初始化一个 Divider 对象:

rect = [0.2, 0.2, 0.6, 0.6]  # Position of the grid in the figure.
vert = [Fixed(2), Scaled(2), Scaled(3)]  # As above.
horiz = [...]  # Some other horizontal constraints.
divider = Divider(fig, rect, horiz, vert)

然后使用 Divider.new_locator 为给定的网格条目创建一个可调用的轴定位器:

locator = divider.new_locator(nx=0, ny=1)  # Grid entry (1, 0).

并使其负责定位轴:

ax.set_axes_locator(locator)

轴定位可调用对象返回位于第一列和第二行的单元格的位置和大小。

跨多个单元格的定位器可以通过以下方式创建，例如:

# Columns #0 and #1 ("0-2 range"), row #1.
locator = divider.new_locator(nx=0, nx1=2, ny=1)

请看示例，

您还可以根据每个轴的 x 或 y 数据限制（AxesX 和 AxesY）调整其大小。