获取旋转面片（矩形）的坐标 matplotlib

Question

我想实现以下目标：

• 1）获取旋转面片的坐标
• 2）获取补丁的所有点（这里：矩形）
• ** 我的印象是旋转的矩形面之间没有 90 度。这只是可视化吗？

我的片段如下。旋转后的面片的坐标与原始面片的坐标相同..如何实现 1) 和 2) ？

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
import matplotlib as mpl

from matplotlib.transforms import Affine2D

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
angle = np.deg2rad(45)

r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3, fill=False, color="red", alpha=0.50)
r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3, fill=False, color="blue",  alpha=0.50)

trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle) + ax.transData
r2.set_transform(trafo)

ax.add_patch(r1)
ax.add_patch(r2)

plt.xlim(0,15)
plt.ylim(0,15)

plt.grid(False)

plt.show()
print(r1.get_bbox())
print(r1.get_xy())
print(r2.get_bbox()) # why are they the same as for r1?
print(r2.get_xy())
#print(r1.get_all_points()) # how to achieve it?

Answer 1

矩形的坐标

ARectangle通过左下角 (x,y) 的坐标对以及宽度和高度来定义。要获取其角点的坐标，您可以

• 从角、宽度和高度计算它们，

  r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  ax.add_patch(r1)
  coords = np.array([r1.get_xy(), [r1.get_x()+r1.get_width(), r1.get_y()],
                     [r1.get_x()+r1.get_width(), r1.get_y()+r1.get_height()],
                     [r1.get_x(), r1.get_y()+r1.get_height()]])
  print(coords)
  

• 从转换后的路径中获取它们，

  r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  ax.add_patch(r1)
  coords = r1.get_patch_transform().transform(r1.get_path().vertices[:-1])
  print(coords)
  

在这两种情况下，打印结果都是

[[  8.   4.]
 [ 13.   4.]
 [ 13.   7.]
 [  8.   7.]]

您还可以从矩形的边界框获取左下角和右上角的两个点（因为框本身就是一个矩形），

r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
ax.add_patch(r1)
coords = r1.get_bbox().get_points()
print(coords)

将导致

[[  8.   4.]
 [ 13.   7.]]

变换后的矩形坐标。

现在，如果您变换矩形，上述方法需要考虑变换以提供变换后的矩形的正确坐标。

• 变换手动获得的坐标，

  r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  
  trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle)
  r2.set_transform(trafo + ax.transData)
  ax.add_patch(r2)
  coords = np.array([r2.get_xy(), [r2.get_x()+r2.get_width(), r2.get_y()],
   [r2.get_x()+r2.get_width(), r2.get_y()+r2.get_height()],
   [r2.get_x(), r2.get_y()+r2.get_height()]])
  print(trafo.transform(coords))
  

• 变换从路径获得的坐标

  r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  
  trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle)
  r2.set_transform(trafo + ax.transData)
  ax.add_patch(r2)
  
  coords = r2.get_patch_transform().transform(r2.get_path().vertices[:-1])
  print(trafo.transform(coords))
  

在这些情况下，打印的坐标将是

[[  8.           4.        ]
 [ 11.53553391   7.53553391]
 [  9.41421356   9.65685425]
 [  5.87867966   6.12132034]]

或者，如果从边界框获取坐标

coords = r2.get_bbox().get_points()
print(trafo.transform(coords))

印刷

[[ 8.          4.        ]
 [ 9.41421356  9.65685425]]