matplotlib 的平滑、插值三级或四级色标（例如 r、g、b 三角形）？

Question

假设我想为 matplotlib 图中的点创建一个配色方案，并且每个点都有一定比例的属性A、B和C（每个属性可以取 0 到 1 之间的值）。一种简单的方法是使用rgb 三角形，以便该点的红色值由 给出A，其绿色值由 给出B，其蓝色值由 给出C。

然而，看起来像这样的替代三角形可能会提供更多的“动态范围”，即更容易看到三角形中每个点的位置。但是，我不知道如何对特定的三角形进行编码（即给定A, Band C，返回一个(r,g,b)元组）。它还存在一个额外的问题，即中心有白色，在白色背景下显得不太好。

我的问题：对于这样的问题，什么是好的三角形色标？这种东西叫什么，因为我发现很难搜索？

此外，如果我们想将其扩展到四个属性 、A、B和C，D并有一个“颜色方块”，那么四个角的合适颜色是什么，以及如何编写一个函数从A、B、C和D返回一个(r,g,b)元组？

理想情况下，像这样的配色方案（a）到处都有独特的颜色，（b）其中没有白色，并且（c）理想情况下具有较高的变化，以便更容易地看到您在色标中的位置看着它。更好的是色盲安全的东西，但在这种情况下，这可能要求太多了。

非常感谢您的建议。我的最终目标是制作类似的东西，但使用这些配色方案之一。谢谢。

编辑：添加重要的约束A+B+C=1以使这在技术上成为可能。举例来说，假设我想提出一个配色方案，以便将独特的颜色映射到三元相图中的特定成分，如下所示。“明显”的情况是使用 RGB 三角形，但是有更好的解决方案吗？我该如何用 Python 编码呢？

Answer 1

好吧，我已经尝试过了。它并不完美，而且有点破解，因此非常欢迎改进/建议。我很乐意接受更好的答案（特别是abc_to_rgb消除错误、提高动态范围或针对色盲提供更好的配色方案的改进）。我正在考虑是否可以使用Y=0.5 的 YIQ 颜色空间来实现等效的四元配色方案（方形图例）。另外，这是我第一次使用重心坐标，因此我对图例的绘制可能并不理想（例如，更好的图例可能不会从边缘“渗出”，或者需要这么多点）。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import math

def abc_to_rgb(A=0.0,B=0.0,C=0.0):
    ''' Map values A, B, C (all in domain [0,1]) to
    suitable red, green, blue values.'''
    return (min(B+C,1.0),min(A+C,1.0),min(A+B,1.0))

def plot_legend():
    ''' Plots a legend for the colour scheme
    given by abc_to_rgb. Includes some code adapted
    from http://stackoverflow.com/a/6076050/637562'''

    # Basis vectors for triangle
    basis = np.array([[0.0, 1.0], [-1.5/np.sqrt(3), -0.5],[1.5/np.sqrt(3), -0.5]])

    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111,aspect='equal')

    # Plot points
    a, b, c = np.mgrid[0.0:1.0:50j, 0.0:1.0:50j, 0.0:1.0:50j]
    a, b, c = a.flatten(), b.flatten(), c.flatten()

    abc = np.dstack((a,b,c))[0]
    #abc = filter(lambda x: x[0]+x[1]+x[2]==1, abc) # remove points outside triangle
    abc = map(lambda x: x/sum(x), abc) # or just make sure points lie inside triangle ...

    data = np.dot(abc, basis)
    colours = [abc_to_rgb(A=point[0],B=point[1],C=point[2]) for point in abc]

    ax.scatter(data[:,0], data[:,1],marker=',',edgecolors='none',facecolors=colours)

    # Plot triangle
    ax.plot([basis[_,0] for _ in range(3) + [0,]],[basis[_,1] for _ in range(3) + [0,]],**{'color':'black','linewidth':3})

    # Plot labels at vertices
    offset = 0.25
    fontsize = 32
    ax.text(basis[0,0]*(1+offset), basis[0,1]*(1+offset), '$A$', horizontalalignment='center',
            verticalalignment='center', fontsize=fontsize)
    ax.text(basis[1,0]*(1+offset), basis[1,1]*(1+offset), '$B$', horizontalalignment='center',
            verticalalignment='center', fontsize=fontsize)
    ax.text(basis[2,0]*(1+offset), basis[2,1]*(1+offset), '$C$', horizontalalignment='center',
            verticalalignment='center', fontsize=fontsize)    

    ax.set_frame_on(False)
    ax.set_xticks(())
    ax.set_yticks(())

    plt.show()

这给出了我们的图例如下：

然后abc_to_rgb可用于为散点图或折线图中的给定点获取合适的颜色......