Matplotlib簡介和pyplot的簡單使用——局部放大圖

前面說過的，有怎樣畫局部放大圖的，例如左邊放原圖，右邊放局部放大的圖，並且在原圖中用一個方框或者什麼，把要放大的部分框起來，需要的話還可以用兩條線從方框指向放大的圖，
效果如下圖所示，

這裏主要介紹如何畫方框和兩條線。
畫方框，使用了畫連接方框四個頂點的四條線段就可以了，從某個點繞個圈再回到起點，就畫出了方框，使用pyplot(x,y)，還可以方便地指定顏色，線寬等。
然後是畫跨子圖的線，這裏使用連接線，在matplotlib.patches有一個ConnectionPatch類型，就是用的這個，它可以用在一個或多個子圖之間畫線，annotate好像只能在一個子圖裏面畫箭頭，應該可以沒有箭頭，那就是一條線了，與connectionPatch效果相同。
con = ConnectionPatch(xyA=xy1,xyB=xy0,coordsA="data",coordsB="data",
axesA=p1,axesB=p0)
p1.add_artist(con)
這裏xyA是p1裏面的點，xy0是p0裏面的點，coordsA和coordsB默認值"data"，也不用改，然後就是axesA,要添加ConnectionPatch的子圖，axesB，要連接的子圖。需要注意的是，ConnectionPatch，是一種會覆蓋的畫圖操作，好象是這個意思吧，不需要繼續用了，也沒有深究下去的動力了。
最後使用p1.add_artist(con)，將連接線添加進子圖。

另外要提醒一下的是，在使用公式文本的時候，需要使用raw字符串，有時候不使用r"text"沒有問題，但有時候用到\的時候就需要使用r"text"來指明是raw字符串了，比如輸入r"\alpha"，如果不使用r說明是raw字符串，就會出問題了。

完整代碼如下，

#!/usr/bin/env python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import ConnectionPatch

def f1(t):
    return np.exp(-t)*np.cos(2*np.pi*t)

def f11(t):
    return np.exp(-t)*np.cos(2*np.pi*t+0.2)

def f111(t):
    return np.exp(-t+0.2)*np.cos(2*np.pi*t)

t = np.arange(0.0,5.0,0.02)

plt.figure(figsize=(16,8),dpi=98)
p1 = plt.subplot(121,aspect=5/2.5)
p2 = plt.subplot(122,aspect=0.5/0.05)

label_f0 = r"$f(t)=e^{-t+\alpha} \cos (2 \pi t+\beta)$"
label_f1 = r"$\alpha=0,\beta=0$"
label_f11 = r"$\alpha=0,\beta=0.2$"
label_f111 = r"$\alpha=0.2,\beta=0$"

p1.plot(t,f1(t),"g",label=label_f1,linewidth=2)
p1.plot(t,f11(t),"r-.",label=label_f11,linewidth=2)
p1.plot(t,f111(t),"b:",label=label_f111,linewidth=2)
p2.plot(t,f1(t),"g",label=label_f1,linewidth=2)
p2.plot(t,f11(t),"r-.",label=label_f11,linewidth=2)
p2.plot(t,f111(t),"b:",label=label_f111,linewidth=2)

p1.axis([0.0,5.01,-1.0,1.5])

p1.set_ylabel("v",fontsize=14)
p1.set_xlabel("t",fontsize=14)
#p1.set_title("A simple example",fontsize=18)
p1.grid(True)
p1.legend()

tx = 0.5
ty = 0.9
p1.text(tx,ty,label_f0,fontsize=15,verticalalignment="top",horizontalalignment="left")

p2.axis([4,4.5,-0.02,0.03])
p2.set_ylabel("v",fontsize=14)
p2.set_xlabel("t",fontsize=14)
p2.grid(True)
p2.legend()

# plot the box
tx0 = 4
tx1 = 4.5
ty0 = -0.1
ty1 = 0.1
sx = [tx0,tx1,tx1,tx0,tx0]
sy = [ty0,ty0,ty1,ty1,ty0]
p1.plot(sx,sy,"purple")

# plot patch lines
xy=(4.45,0.09)
xy2 = (4.02,0.026)
con = ConnectionPatch(xyA=xy2,xyB=xy,coordsA="data",coordsB="data",
        axesA=p2,axesB=p1)
p2.add_artist(con)

xy = (4.45,-0.09)
xy2 = (4.02,-0.018)
con = ConnectionPatch(xyA=xy2,xyB=xy,coordsA="data",coordsB="data",
        axesA=p2,axesB=p1)
p2.add_artist(con)

plt.show()