Question

matplotlib.patch 对象底层的对象就是 Path 。它的基本用法如下：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.path import Path
import matplotlib.patches as patches
verts = [
(0., 0.), # left, bottom
(0., 1.), # left, top
(1., 1.), # right, top
(1., 0.), # right, bottom
(0., 0.), # ignored
]
codes = [Path.MOVETO,
Path.LINETO,
Path.LINETO,
Path.LINETO,
Path.CLOSEPOLY,
]
path = Path(verts, codes)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
patch = patches.PathPatch(path)
ax.add_patch(patch)
ax.set_xlim(-2,2)
ax.set_ylim(-2,2)
plt.show()

1. 创建和使用 PATH

PATH 对象的创建通过 matplotlib.path.Path(verts,codes) 创建，其中：

• verts ： PATH 的顶点。这些顶点必须构成一个封闭曲线。其中每个顶点必须指定 x 坐标和 y 坐标。
• codes ：指示如何使用这些 PATH 顶点。它与 verts 关系是一一对应的。有如下指令：
  • Path.STOP ：结束 path 的标记
  • Path.MOVETO ：画笔提起并移动到指定的顶点
  • Path.LINETO ：画笔画直线，从 current position 到指定的顶点
  • Path.CURVE3 :画笔画二阶贝塞尔曲线，从 current position 到指定的 end point ， 其中还有一个参数是指定的 control point
  • Path.CURVE4 ：画笔画三阶贝塞尔曲线，从 current position 到指定的 end point ， 其中还有两个参数是指定的 control points
  • Path.CLOSEPOLY ：指定的 point 参数被忽略。该指令画一条线段， 从 current point 到 start point

可以通过 matplotlib.patches.PathPatch(path) 来构建一个 PathPatch 对象，然后通过 Axes.add_patch(patch) 向 Axes 添加 PathPatch 对象.这样就添加了 Path 到图表中。

2. Compound Path

在 matplotlib 中所有简单的 patch primitive ，如 Rectangle 、 Circle 、 Polygon 等等，都是由简单的 Path 来实现的。而创建大量的 primitive 的函数如 hist() 和 bar() （他们创建了大量的 Rectanle ）可以使用一个 compound path 来高效地实现。

但是实际上 bar() 创建的是一系列的 Rectangle ，而没有用到 compound path ，这是由于历史原因，是历史遗留问题。（ bar() 函数先于 Coupound Path 出现）

下面是一个 Compound Path 的例子：

... 
verts = np.zeros((nverts, 2))  # nverts 为顶点的个数加 1（一个终止符）
codes = np.ones(nverts, int) * Path.LINETO
## 设置 codes :codes 分成 5 个一组，
## 每一组以 Path.MOVETO 开始，后面是 3 个 Path.LINETO，最后是 Path.CLOSEPOLY 
codes[0::5] = Path.MOVETO
codes[4::5] = Path.CLOSEPOLY
## 设置顶点 verts ##
...
## 创建 Path 、PathPatch 并添加  ##
barpath = Path(verts, codes)
patch = patches.PathPatch(barpath, facecolor='green',edgecolor='yellow', alpha=0.5)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.add_patch(patch)
ax.show()