1 說明：

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1.1 python的matplotlib畫直線，看似簡單，其實很難，從簡單到復雜，逐步深入，小白秒懂。

1.2 內容：畫直線，畫圓，畫圓點，動畫的單擺和圓套圓，好東西在后面，值得收藏。

1.3 環境：

python3.8+matplotlib3.2.0

2 靜態畫直線：

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2.1 line-1.py

import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npx = np.linspace(-3,3,100)y = 2*xplt.plot(x, y, '-r', label='y=2x')plt.show()

2.2 圖1

2.2 line2.py

import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np#坐標點為0,0x = np.linspace(0,3,100)y = xplt.plot(x, y, '-r', label='y=x')#顯示x和y坐標軸刻度起點和終點plt.xlim(-4, 4)plt.ylim(-4, 4)plt.show()

2.3 圖2：

2.4 復雜一些，加入畫圓、畫直線和畫圓點，代碼如下：

#第1步：導入模塊import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np#第2步：畫圓#定義圓的半徑r=3.0#角度theta = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)#圓的圓弧線的x和y坐標x = r * np.cos(theta)y = r * np.sin(theta)#畫圓的圓弧線，因為直線很小，所以就是圓的圓弧看起來很平滑plt.plot(x, y)#第3步：畫直線#畫直線的坐標點為0,0x1 = np.linspace(0,3,100)y1 = x1#畫直線plt.plot(x1, y1, '-r')#補充：畫原點==圓點plt.scatter(0, 0, marker="o",c='r')#第4步：相關設置#顯示x和y坐標軸刻度起點和終點plt.xlim(-4, 4)plt.ylim(-4, 4)plt.title('Graph of circle、line & scatter')plt.grid()plt.axis('equal')plt.show()

2.5 圖3：

3 動態直線：

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3.1 圓和單擺，代碼：

#第1步：導入模塊import numpy as npfrom scipy.integrate import odeintimport matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animation#第2步：初始化畫布和ax定義#注意動畫需要這個，靜態圖片可以省略，采用默認fig, ax = plt.subplots()ax.grid() #顯示網格#第3步：畫圓#定義圓的半徑r=3.0#角度theta = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)#圓的圓弧線的x和y坐標x = r * np.cos(theta)y = r * np.sin(theta)#畫圓的圓弧線plt.plot(x, y)#第4步：單擺設置g = 9.8 #重力 #無阻力函數定義def pendulumno(w, t, l): th, v = w dth = v dv = - g/l * np.sin(th) return dth, dv #20==20秒t = np.arange(0, 20, 0.1)#調用scipy的一個函數odeinttrack = odeint(pendulumno, (1.0, 0), t, args=(r,))xdata = [r*np.sin(track[i, 0]) for i in range(len(track))]ydata = [-r*np.cos(track[i, 0]) for i in range(len(track))]#畫單擺線line, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2)#初始化函數def init(): ax.set_xlim(-4, 4) ax.set_ylim(-4, 4) return line,#刷新函數def update(i): #提示0,0為直線的圓點坐標是不變的 newx = [0, xdata[i]] newy = [0, ydata[i]] line.set_data(newx, newy) return line,#第5步：相關設置plt.title('Graph of circle & pendulumno')plt.axis('equal')ani = animation.FuncAnimation(fig, update, range(1, len(xdata)), init_func=init, interval=50)plt.show()

3.2 效果圖：

4 圓和可轉動的半徑：

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4.1 代碼：

#第1步：導入模塊import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animation#第2步：初始化畫布和ax定義#注意動畫需要這個，靜態圖片可以省略，采用默認fig, ax = plt.subplots()ax.grid() #顯示網格#第3步：畫圓#定義圓的半徑r=3.0#角度theta = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)#圓的圓弧線的x和y坐標x = r * np.cos(theta)y = r * np.sin(theta)#畫圓的圓弧線plt.plot(x, y)#第4步：單擺設置#半徑直線數據xdata = [r*np.sin(theta[i]) for i in range(len(theta))]ydata = [r*np.cos(theta[i]) for i in range(len(theta))]#畫半徑直線line, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2)#初始化函數def init(): ax.set_xlim(-4, 4) ax.set_ylim(-4, 4) return line,#刷新函數def update(i): #提示0,0為直線的圓點坐標是不變的 newx = [0, xdata[i]] newy = [0, ydata[i]] line.set_data(newx, newy) return line,#第5步：相關設置plt.title('Graph of circle & radius')plt.axis('equal')ani = animation.FuncAnimation(fig, update, range(1, len(xdata)), init_func=init, interval=10)plt.show()

4.2 效果圖：

===再復雜一些===

5 加入sin和cos：

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5.1 代碼：

#第1步：導入模塊import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animation#第2步：初始化畫布和ax定義#注意動畫需要這個，靜態圖片可以省略，采用默認fig, ax = plt.subplots()ax.grid() #顯示網格#第3步：畫圓#定義圓的半徑r=3.0#角度theta = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)#圓的圓弧線的x和y坐標#水平向左移動4個單位x = -4+r * np.cos(theta)y = r * np.sin(theta)#畫圓的圓弧線plt.plot(x, y)#第4步：畫線設置#半徑直線數據xdata = [-4+r*np.sin(theta[i]) for i in range(len(theta))]ydata = [r*np.cos(theta[i]) for i in range(len(theta))]#畫半徑直線line, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2)#sin波動線linesin, = ax.plot([], [], lw=2)#cos波動線linecos, = ax.plot([], [], lw=2)#初始化函數def init(): ax.set_xlim(-4, 4) ax.set_ylim(-4, 4) #sin和cos線 linesin.set_data([], []) linecos.set_data([], []) return line,linesin,linecos, #刷新函數def update(i): #提示0,0為直線的圓點坐標是不變的 newx = [-4, xdata[i]] newy = [0, ydata[i]] line.set_data(newx, newy) #+1就是水平向右移動1個單位 sinx = 1+np.linspace(0, 4, 1000) siny = 2+np.sin(2 * np.pi * (sinx - 0.01 * i)) linesin.set_data(sinx, siny) #+1就是水平向右移動1個單位 cosx = 1+np.linspace(0, 4, 1000) cosy = -2+np.cos(2 * np.pi * (cosx - 0.01 * i)) linecos.set_data(cosx, cosy) return line,linesin,linecos,#第5步：相關設置plt.title('Graph of circle、radius、sin & cos')plt.axis('equal')ani = animation.FuncAnimation(fig, update, range(1, len(xdata)), init_func=init, interval=10)plt.show()

5.2 效果圖：

再畫直線怎么辦？

6 再復雜些：

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6.1 代碼：

#第1步：導入模塊import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animation#第2步：初始化畫布和ax定義#注意動畫需要這個，靜態圖片可以省略，采用默認fig, ax = plt.subplots()ax.grid() #顯示網格#第3步：畫圓#定義圓的半徑r=3.0#角度,0.01越小，速度越慢theta = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)#圓的圓弧線的x和y坐標#水平向左移動4個單位x = -4+r * np.cos(theta)y = r * np.sin(theta)#畫圓的圓弧線plt.plot(x, y)#第4步：直線設置#半徑直線數據xdata = [-4+r*np.sin(theta[i]) for i in range(len(theta))]ydata = [r*np.cos(theta[i]) for i in range(len(theta))]#畫半徑直線line, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2)#sin波動線linesin, = ax.plot([], [], lw=2,label='sin')#cos波動線linecos, = ax.plot([], [], lw=2,label='cos')#連接sin和cos的線linesinl, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2,label='sinline')linecosl, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2,label='cosline')#水平線==lineshui==xs和ysxs = np.linspace(-6,6,100)ys =[0]*len(xs)plt.plot(xs, ys, '-b', label='lineshui')#垂直線==linechui==xc和ycyc = np.linspace(-4,4,100)xc =[0]*len(yc)plt.plot(xc, yc, '-y', label='linechui')#初始化函數def init(): ax.set_xlim(-4, 4) ax.set_ylim(-4, 4) #sin和cos的動態波動線 linesin.set_data([], []) linecos.set_data([], []) #sin和cos的連接線 linesinl.set_data([], []) linecosl.set_data([], []) return line,linesin,linecos, linesinl,linecosl,#刷新函數def update(i): #提示-4,0為直線的圓點坐標是不變的 newx = [-4, xdata[i]] newy = [0, ydata[i]] #圓的半徑直線 line.set_data(newx, newy) #+1就是水平向右移動1個單位 sinx = 1+np.linspace(0, 4, 1000) siny = 2+np.sin(2 * np.pi * (sinx - 0.01 * i)) #sin波動線 linesin.set_data(sinx, siny) #+1就是水平向右移動1個單位 cosx = 1+np.linspace(0, 4, 1000) cosy = -2+np.cos(2 * np.pi * (cosx - 0.01 * i)) #cos波動線 linecos.set_data(cosx, cosy) newxsinl=[1,xdata[i]] newysinl=[siny[i],ydata[i]] #sin連接線，bug linesinl.set_data(newxsinl,newysinl) newxcosl=[1,xdata[i]] newycosl=[cosy[i],ydata[i]] #cos連接線，bug linecosl.set_data(newxcosl,newycosl) return line,linesin,linecos,linesinl,linecosl,#第5步：相關設置plt.title('Graph of circle、radius、sin & cos')plt.axis('equal')ani = animation.FuncAnimation(fig, update, range(1, len(xdata)), init_func=init, interval=10)plt.legend(loc='upper right')plt.show()

6.2 效果圖：

小bug，留下，可以試試如何改進

總結

以上是生活随笔為你收集整理的msdn画圆弧函数_画直线不简单！python-matplotlib告诉你为什么的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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