Matplotlib 3.5.0 的新特性 (2021年11月15日)#

有关自上次修订以来的所有问题和拉取请求的列表，请参阅 GitHub 统计数据为 3.9.2 版本（2024年8月12日）。

图形和轴的创建/管理 #

Figure 现在有 `draw_without_rendering` 方法 #

图形的某些方面只有在绘制时才能确定，例如文本艺术家的确切位置或像自动数据限制这样的延迟计算。如果你需要这些值，可以使用 figure.canvas.draw() 强制进行完整绘制。然而，这会有副作用，有时需要一个打开的文件，并且做的比所需的工作更多。

新的 Figure.draw_without_rendering 方法执行了 draw() 所做的所有更新，但跳过了渲染图形。因此，如果你需要更新后的值来进一步配置图形的其他方面，这种方法更为高效。

图 `init` 通过关键字参数进行设置 #

与 Artist 的许多其他子类类似，FigureBase、SubFigure 和 Figure 类现在会将任何额外的关键字参数传递给 set，以允许在新创建的对象初始化时设置其属性。例如:

from matplotlib.figure import Figure
fig = Figure(label='my figure')

绘图方法 #

添加 `Annulus` 补丁 #

Annulus 是一个用于绘制椭圆环的新类。

(Source code, 2x.png, png)

`FancyArrow` 补丁的 `set_data` 方法 #

FancyArrow，由 ax.arrow 返回的补丁，现在有一个 set_data 方法，允许在创建后修改箭头，例如用于动画。

`ArrowStyle` 和 `ConnectionPatch` 中的新箭头样式 #

ArrowStyle 的新 arrow 参数替代了在创建箭头时使用 beginarrow 和 endarrow 参数。它接收诸如 '<-'、']-[' 和 ']->' 的箭头字符串，而不是单独的布尔值。

通过此机制，还添加了两种新样式 ']->' 和 '<-['。ConnectionPatch 通过其 arrowstyle 参数接受箭头样式，也接受这些新样式。

(Source code, 2x.png, png)

在初始化后设置集合偏移变换 #

添加的 collections.Collection.set_offset_transform 可以在初始化后用于设置偏移变换。这在创建一个 collections.Collection 对象时非常有用，该对象在 Axes 对象外部创建，然后通过 Axes.add_collection() 添加，并将偏移变换设置为 Axes.transData。

颜色和颜色映射 #

颜色映射注册表（实验性）#

颜色映射现在通过 matplotlib.colormaps`（或 `.pyplot.colormaps）进行管理，这是一个 ColormapRegistry。虽然我们有信心该 API 是最终版本，但我们正式将其标记为 3.5 版本的实验性功能，因为我们希望保留在需要时为 3.6 版本修改 API 的选项。

可以使用项目访问来获取颜色映射:

import matplotlib.pyplot as plt
cmap = plt.colormaps['viridis']

要注册新的色图，请使用:

plt.colormaps.register(my_colormap)

我们建议在新代码中使用新的API，而不是使用 matplotlib.cm.get_cmap 和 matplotlib.cm.register_cmap 函数。matplotlib.cm.get_cmap 和 matplotlib.cm.register_cmap 最终将被弃用并移除。在 pyplot 中，plt.get_cmap() 和 plt.register_cmap() 将继续支持向后兼容。

现在可以在 RGBA 阶段进行图像插值 #

通过 imshow 在 Matplotlib 中创建的图像会被重新采样以匹配当前画布的分辨率。在降采样时应用自动抗锯齿滤波器以减少摩尔纹效应是有用的。默认情况下，数据会进行插值处理，应用标准化，然后执行颜色映射。

然而，通常希望抗锯齿插值在 RGBA 空间中进行，其中颜色是插值的而不是数据。这通常会导致颜色超出色图范围，但视觉上混合了相邻颜色，这也是浏览器和其他图像处理软件的做法。

为 imshow 提供了一个新的关键字参数 interpolation_stage，用于设置抗锯齿插值发生的阶段。默认值为当前的“data”行为，另一种选择是“rgba”，用于新提供的功能。

../../_images/sphx_glr_image_antialiasing_001.png — 插值阶段选项的示例。#

更多详情请参见图像重采样中关于新关键字参数的讨论。

`imshow` 支持半精度浮点数数组 #

imshow 方法现在支持半浮点数组，即 dtype 为 np.float16 的 NumPy 数组。

回调注册表已添加到 Normalize 对象中 #

colors.Normalize 对象现在有一个回调注册表，callbacks，其他对象可以通过它连接以在规范更新时收到通知。当规范被修改时，回调会发出键 changed。cm.ScalarMappable 现在是一个监听器，当规范的 vmin、vmax 或其他属性改变时，它将注册一个变化。

标题、刻度和标签 #

在 `set_ticks` 中同时设置刻度位置和标签 #

Axis.set_ticks (以及相应的 Axes.set_xticks / Axes.set_yticks) 新增了一个 labels 参数，允许同时设置刻度位置和标签。

之前，设置刻度标签是通过使用 Axis.set_ticklabels`（或相应的 `.Axes.set_xticklabels / Axes.set_yticklabels）来完成的；这通常只有在刻度位置之前通过 set_ticks 固定后才有意义:

ax.set_xticks([1, 2, 3])
ax.set_xticklabels(['a', 'b', 'c'])

组合功能现在可以在 set_ticks 中使用:

ax.set_xticks([1, 2, 3], ['a', 'b', 'c'])

不鼓励使用 Axis.set_ticklabels，但它将保持可用以确保向后兼容性。

注意：这一添加使得 set_ticks 的 API 也更加类似于 pyplot.xticks / pyplot.yticks，它们已经具有额外的 labels 参数。

字体和文本 #

三重和四重点数学文本重音 #

除了单点和双点重音外，mathtext 现在还支持三重和四重点重音。

fig = plt.figure(figsize=(3, 1))
fig.text(0.5, 0.5, r'$\dot{a} \ddot{b} \dddot{c} \ddddot{d}$', fontsize=40,
         horizontalalignment='center', verticalalignment='center')

(Source code, 2x.png, png)

图例标题的字体属性是可配置的 #

标题的字体属性可以通过 title_fontproperties 关键字参数设置，例如：

(Source code, 2x.png, png)

`Text` 和 `TextBox` 添加了 parse_math 选项 #

Text 和 TextBox 对象现在允许一个仅关键字的参数 parse_math，它控制是否应从显示的字符串中解析数学内容。如果为 True，字符串将被解析为数学文本对象。如果为 False，字符串将被视为字面量，不会进行解析。

简化 usetex 模式的字体设置 #

现在 rcParams["font.family"] (default: ['sans-serif']) 接受一些字体名称作为值，以便更用户友好的设置。

plt.rcParams.update({
    "text.usetex": True,
    "font.family": "Helvetica"
})

类型 42 子集化现在已为 PDF/PS 后端启用 #

backend_pdf 和 backend_ps 现在使用了一个统一的 Type 42 字体子集接口，这在 fontTools 的帮助下实现。

将 rcParams["pdf.fonttype"] (default: 3) 或 rcParams["ps.fonttype"] (default: 3) 设置为 42 以触发此工作流程:

# for PDF backend
plt.rcParams['pdf.fonttype'] = 42

# for PS backend
plt.rcParams['ps.fonttype'] = 42

fig, ax = plt.subplots()
ax.text(0.4, 0.5, 'subsetted document is smaller in size!')

fig.savefig("document.pdf")
fig.savefig("document.ps")

rcParams 改进 #

允许全局设置默认图例标签颜色 #

一个新的 rcParams["legend.labelcolor"] (default: 'None') 设置了 Figure.legend 的默认 labelcolor 参数。特殊值 'linecolor'、'markerfacecolor'（或 'mfc'）或 'markeredgecolor'（或 'mec'）将使图例文本与标记的相应颜色匹配。

(Source code, 2x.png, png)

3D 轴改进 #

Axes3D 现在允许手动控制绘制顺序 #

Axes3D 类现在有了 computed_zorder 参数。当设置为 False 时，Artists 使用它们的 zorder 属性进行绘制。

(Source code, 2x.png, png)

允许在3D图中更改垂直轴 #

view_init 现在有了参数 vertical_axis，它允许切换哪个轴是垂直对齐的。

(Source code, 2x.png, png)

`plot_surface` 支持掩码数组和 NaN #

axes3d.Axes3D.plot_surface 支持掩码数组和 NaN，现在将隐藏包含掩码或 NaN 点的四边形。其行为类似于 Axes.contour 在 corner_mask=True 时的行为。

(Source code, 2x.png, png)

3D 绘图方法支持数据关键字参数 #

为了匹配所有二维绘图方法，三维坐标轴现在支持 data 关键字参数。这允许从类似 DataFrame 的结构间接传递参数。:

data = {  # A labelled data set, or e.g., Pandas DataFrame.
    'x': ...,
    'y': ...,
    'z': ...,
    'width': ...,
    'depth': ...,
    'top': ...,
}

fig, ax = plt.subplots(subplot_kw={'projection': '3d')
ax.bar3d('x', 'y', 'z', 'width', 'depth', 'top', data=data)

交互工具改进 #

颜色条现在具有平移和缩放功能 #

带有颜色条的交互式图表现在可以在颜色条轴上进行缩放和平移。这将调整与颜色条关联的 ScalarMappable 的 vmin 和 vmax。目前这仅对连续范数启用。与 contourf 和分类一起使用的范数，如 BoundaryNorm 和 NoNorm，默认情况下禁用了交互功能。可以使用 cb.ax.set_navigate() 来设置颜色条轴是否为交互式的。

更新了滑块小部件的外观 #

Slider 和 RangeSlider 小部件的外观已更新，并为新增的把手提供了新的样式参数。

(Source code, 2x.png, png)

在 PolygonSelector 上移除点 #

完成 PolygonSelector 后，现在可以通过右键点击来移除单个点。

拖动选择器 #

SpanSelector、RectangleSelector 和 EllipseSelector 有一个新的关键字参数 drag_from_anywhere，当设置为 True 时，允许你从选择器内的任何位置点击并拖动来移动它。以前只能通过激活移动修饰按钮或点击中心手柄来移动它。

现在可以使用边缘手柄来改变 SpanSelector 的大小。

清除选择器 #

选择器（EllipseSelector、LassoSelector、PolygonSelector、RectangleSelector 和 SpanSelector）有一个新方法 clear，它将清除当前选择并使选择器准备好进行新的选择。这相当于按下 escape 键。

设置选择器的艺术家属性 #

EllipseSelector、LassoSelector、PolygonSelector、RectangleSelector 和 SpanSelector 选择器的艺术家属性可以通过 set_props 和 set_handle_props 方法进行更改。

忽略选择范围外的事件 #

EllipseSelector, RectangleSelector 和 SpanSelector 选择器有一个新的关键字参数 ignore_event_outside，当设置为 True 时，将忽略当前选择区域外的事件。可以使用手柄或新的拖动功能来更改选择。

`CallbackRegistry` 对象获得了一个临时阻止信号的方法 #

上下文管理器 blocked 可以用来阻止回调信号被 CallbackRegistry 处理。可选的关键字 signal 可以用来阻止特定信号的处理，并让所有其他信号通过。

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
ax.imshow([[0, 1], [2, 3]])

# Block all interactivity through the canvas callbacks
with fig.canvas.callbacks.blocked():
    plt.show()

fig, ax = plt.subplots()
ax.imshow([[0, 1], [2, 3]])

# Only block key press events
with fig.canvas.callbacks.blocked(signal="key_press_event"):
    plt.show()

方向性尺寸调整光标 #

画布现在支持设置方向性调整大小的光标，即水平和垂直的双箭头。这些光标用于例如选择器小部件中。尝试鼠标光标示例以查看您所需后端中的光标。

Sphinx 扩展 #

特定后端的改进 #

GTK 后端 #

已添加支持 GTK4 的后端。支持 Agg 和 Cairo 渲染器。GTK4 后端可以选择为 GTK4Agg 或 GTK4Cairo。

Qt 后端 #

已添加对 Qt6 的支持（使用 PyQt6 或 PySide6），可选择 Agg 或 Cairo 渲染器。同时，已移除对 Qt4 的支持。Qt6 和 Qt5 均由一个组合后端（QtAgg 或 QtCairo）支持，加载的版本由已导入的模块、QT_API 环境变量和可用包决定。详情请参阅 Qt 绑定。为了向后兼容，版本化的 Qt5 后端名称（Qt5Agg 或 Qt5Cairo）仍然受支持。

基于Cairo、GTK 和 Tk 后端的 HiDPI 支持 #

GTK3 后端现在完全支持 HiDPI，包括混合显示器的情况（仅限 Wayland）。新添加的 GTK4 后端也支持 HiDPI。

TkAgg 后端现在仅在 Windows 上支持 HiDPI ，包括混合显示器的情况。

所有基于Cairo的后端都正确支持HiDPI，就像它们的Agg对应部分一样（即，如果工具包支持HiDPI，那么*Cairo后端现在也将支持它，否则则不支持。）