在 sympy 绘图中，如何获得具有固定纵横比的绘图？答案

【问题标题】：In sympy plotting, how can I get a plot with a fixed aspect ratio?在 sympy 绘图中，如何获得具有固定纵横比的绘图？
【发布时间】：2016-04-08 17:26:43
【问题描述】：

如果我用这个 sn-p 画一个圆

from sympy import *
x, y = symbols('x y')        
p1 = plot_implicit(Eq(x**2 +y**2, 1),aspect_ratio=(1.,1.))

我会得到一个像这样的图形窗口

现在纵横比不是我所期望的，因为我看到的是椭圆而不是圆形。此外，如果我改变 window 的纵横比（拖动窗口的右下角），我也会改变绘图的纵横比......下图是我拖动角后得到一个圆圈：

当你设置axis equal 时，我想得到一个像你在 Matlab 中得到的那样的绘图，当你绘制一个椭圆时，请参见 http://it.mathworks.com/help/matlab/creating_plots/aspect-ratio-for-2-d-axes.html

我错过了什么？

我正在使用 Jupyter，笔记本服务器的版本是 4.1.0，并且正在运行：Python 2.7.11 |Anaconda 2.5.0 (64-bit)| （默认，2015 年 12 月 6 日，18:08:32）[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-1)]

【问题讨论】：

我试过window2010 和python 2.7.x 和sympy 1.0，和你的问题一样。我想知道python 2.7 或sympy 1.0 中是否有bug。我没有python 3.x，但需要尝试一下

标签： python plot sympy

【解决方案1】：

我不确定这是否包含在 Sympy 的稳定 API 中，但您可以提取 matplotlib 的图形和轴实例，并使用标准的 matplotlib 调用来更改绘图的外观：

import matplotlib.pyplot as plt
import sympy as sy

x, y = sy.symbols('x y')
p1 = sy.plot_implicit(sy.Eq(x**2 +y**2, 4))
fg, ax = p1._backend.fig, p1._backend.ax  # get matplotib's figure and ax

# Use matplotlib to change appearance: 
ax.axis('tight')  # list of float or {‘on’, ‘off’, ‘equal’, ‘tight’, ‘scaled’, ‘normal’, ‘auto’, ‘image’, ‘square’}
ax.set_aspect("equal") # 'auto', 'equal' or a positive integer is allowed
ax.grid(True)
fg.canvas.draw()


plt.show()  # enter matplotlib's event loop (not needed in Jupyter)

这给出：

【讨论】：

能否请您写下您的Python环境的版本？我测试了你的代码，我得到的情节与你所附的情节不同。谢谢。
@AlessandroJacopson 我正在使用 Debian/Sid 和 matplotlib 1.5、ipython 2.4、Sympy 0.7.6.1 和 python 2.7/3.5。我重新运行它并在使用 pylab （在 ipython shell 中的%pylab 或 --pylab 作为参数）时得到了预期的结果，但在不使用它时却没有。我对可能的原因有点不知所措。
在 Sympy 1.0 中它不起作用... plot.py 中的函数 show() 调用 self.plt.show() 而不是 self.fig.show()。快速解决方法/测试将 plt 替换为 fig 给出预期结果。

【解决方案2】：

现在在 2019 年 9 月，此代码有效：

import matplotlib.pyplot as plt
import sympy

x, y = sympy.symbols('x y')

plt.ion() #interactive on 

p1 = sympy.plot_implicit(sympy.Eq(x**2 +y**2, 4), block = False)

fg, ax = p1._backend.fig, p1._backend.ax  # get matplotib's figure and axes

# Use matplotlib to change appearance:
ax.axis('tight')  # list of float or {‘on’, ‘off’, ‘equal’, ‘tight’, ‘scaled’, ‘normal’, ‘auto’, ‘image’, ‘square’}
ax.set_aspect("equal") # 'auto', 'equal' or a positive integer is allowed
ax.grid(True)
plt.ioff() #interactive off
plt.show()

【讨论】：

感谢您提供此代码 sn-p，它可能会提供一些有限的短期帮助。一个正确的解释would greatly improve 它的长期价值通过展示为什么这是一个很好的解决问题的方法，并将使它对未来有其他类似问题的读者更有用。请edit您的回答添加一些解释，包括您所做的假设。
它对我不起作用 AttributeError: 'Plot' object has no attribute '_backend'

【解决方案3】：

在plot_implicit 的帮助中，提到了x_var 和y_var 参数。使用它们可以手动设置 x 和 y 轴的限制。如果您适当地调整这些限制，您可以实现均匀的纵横比。

from sympy import *

x, y = symbols('x y')

scal = 3840/2400 # corresponds to your screen resolution
a = 1.05

p1 = plot_implicit(Eq(x**2+y**2,1),title='with xlim and ylim\n',\
                   xlim=(-1,1), ylim=(-1,1),aspect_ratio='equal')

p2 = plot_implicit(Eq(x**2+y**2,1),title='with x_var and y_var\n',\
                   x_var=(x,-a*scal,a*scal), y_var=(y,-a,a))

（我的 Sympy 版本：1.1.1）

【讨论】：