¿Es posible obtener degradados de color bajo la curva en matplotlib?

Solución:

Ha habido un puñado de respuestas anteriores a preguntas similares (por ejemplo, https://stackoverflow.com/a/22081678/325565), pero recomiendan un enfoque subóptimo.

La mayoría de las respuestas anteriores recomiendan trazar un polígono blanco sobre un pcolormesh llenar. Esto es menos que ideal por dos razones:

1. El fondo de los ejes no puede ser transparente, ya que hay un polígono relleno superpuesto
2. pcolormesh es bastante lento de dibujar y no se interpola suavemente.

Es un poco más de trabajo, pero hay un método que dibuja mucho más rápido y ofrece un mejor resultado visual: establece la ruta del clip de una imagen trazada con imshow.

Como ejemplo:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as mcolors
from matplotlib.patches import Polygon
np.random.seed(1977)

def main():
    for _ in range(5):
        gradient_fill(*generate_data(100))
    plt.show()

def generate_data(num):
    x = np.linspace(0, 100, num)
    y = np.random.normal(0, 1, num).cumsum()
    return x, y

def gradient_fill(x, y, fill_color=None, ax=None, **kwargs):
    """
    Plot a line with a linear alpha gradient filled beneath it.

    Parameters
    ----------
    x, y : array-like
        The data values of the line.
    fill_color : a matplotlib color specifier (string, tuple) or None
        The color for the fill. If None, the color of the line will be used.
    ax : a matplotlib Axes instance
        The axes to plot on. If None, the current pyplot axes will be used.
    Additional arguments are passed on to matplotlib's ``plot`` function.

    Returns
    -------
    line : a Line2D instance
        The line plotted.
    im : an AxesImage instance
        The transparent gradient clipped to just the area beneath the curve.
    """
    if ax is None:
        ax = plt.gca()

    line, = ax.plot(x, y, **kwargs)
    if fill_color is None:
        fill_color = line.get_color()

    zorder = line.get_zorder()
    alpha = line.get_alpha()
    alpha = 1.0 if alpha is None else alpha

    z = np.empty((100, 1, 4), dtype=float)
    rgb = mcolors.colorConverter.to_rgb(fill_color)
    z[:,:,:3] = rgb
    z[:,:,-1] = np.linspace(0, alpha, 100)[:,None]

    xmin, xmax, ymin, ymax = x.min(), x.max(), y.min(), y.max()
    im = ax.imshow(z, aspect="auto", extent=[xmin, xmax, ymin, ymax],
                   origin='lower', zorder=zorder)

    xy = np.column_stack([x, y])
    xy = np.vstack([[xmin, ymin], xy, [xmax, ymin], [xmin, ymin]])
    clip_path = Polygon(xy, facecolor="none", edgecolor="none", closed=True)
    ax.add_patch(clip_path)
    im.set_clip_path(clip_path)

    ax.autoscale(True)
    return line, im

main()

Tenga en cuenta que Joe Kington merece la mayor parte del crédito aquí; mi única contribución es zfunc.
Su método abre la puerta a muchos efectos de degradado / desenfoque / sombra paralela. Por ejemplo, para hacer que las líneas tengan una parte inferior borrosa uniformemente, puede usar PIL para construir una capa alfa que es 1 cerca de la línea y 0 cerca del borde inferior.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as mcolors
import matplotlib.patches as patches
from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFilter

np.random.seed(1977)
def demo_blur_underside():
    for _ in range(5):
        # gradient_fill(*generate_data(100), zfunc=None) # original
        gradient_fill(*generate_data(100), zfunc=zfunc)
    plt.show()

def generate_data(num):
    x = np.linspace(0, 100, num)
    y = np.random.normal(0, 1, num).cumsum()
    return x, y

def zfunc(x, y, fill_color="k", alpha=1.0):
    scale = 10
    x = (x*scale).astype(int)
    y = (y*scale).astype(int)
    xmin, xmax, ymin, ymax = x.min(), x.max(), y.min(), y.max()

    w, h = xmax-xmin, ymax-ymin
    z = np.empty((h, w, 4), dtype=float)
    rgb = mcolors.colorConverter.to_rgb(fill_color)
    z[:,:,:3] = rgb

    # Build a z-alpha array which is 1 near the line and 0 at the bottom.
    img = Image.new('L', (w, h), 0)  
    draw = ImageDraw.Draw(img)
    xy = (np.column_stack([x, y]))
    xy -= xmin, ymin
    # Draw a blurred line using PIL
    draw.line(map(tuple, xy.tolist()), fill=255, width=15)
    img = img.filter(ImageFilter.GaussianBlur(radius=100))
    # Convert the PIL image to an array
    zalpha = np.asarray(img).astype(float) 
    zalpha *= alpha/zalpha.max()
    # make the alphas melt to zero at the bottom
    n = zalpha.shape[0] // 4
    zalpha[:n] *= np.linspace(0, 1, n)[:, None]
    z[:,:,-1] = zalpha
    return z

def gradient_fill(x, y, fill_color=None, ax=None, zfunc=None, **kwargs):
    if ax is None:
        ax = plt.gca()

    line, = ax.plot(x, y, **kwargs)
    if fill_color is None:
        fill_color = line.get_color()

    zorder = line.get_zorder()
    alpha = line.get_alpha()
    alpha = 1.0 if alpha is None else alpha

    if zfunc is None:
        h, w = 100, 1
        z = np.empty((h, w, 4), dtype=float)
        rgb = mcolors.colorConverter.to_rgb(fill_color)
        z[:,:,:3] = rgb
        z[:,:,-1] = np.linspace(0, alpha, h)[:,None]
    else:
        z = zfunc(x, y, fill_color=fill_color, alpha=alpha)
    xmin, xmax, ymin, ymax = x.min(), x.max(), y.min(), y.max()
    im = ax.imshow(z, aspect="auto", extent=[xmin, xmax, ymin, ymax],
                   origin='lower', zorder=zorder)

    xy = np.column_stack([x, y])
    xy = np.vstack([[xmin, ymin], xy, [xmax, ymin], [xmin, ymin]])
    clip_path = patches.Polygon(xy, facecolor="none", edgecolor="none", closed=True)
    ax.add_patch(clip_path)
    im.set_clip_path(clip_path)
    ax.autoscale(True)
    return line, im

demo_blur_underside()

rendimientos

He probado algo:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig = plt.figure()

xData = range(100)
yData = range(100)
plt.plot(xData, yData)

NbData = len(xData)
MaxBL = [[MaxBL] * NbData for MaxBL in range(100)]
Max = [np.asarray(MaxBL[x]) for x in range(100)]

for x in range (50, 100):
  plt.fill_between(xData, Max[x], yData, where=yData >Max[x], facecolor="red", alpha=0.02)

for x in range (0, 50):
  plt.fill_between(xData, yData, Max[x], where=yData <Max[x], facecolor="green", alpha=0.02)

plt.fill_between([], [], [], facecolor="red", label="x > 50")
plt.fill_between([], [], [], facecolor="green", label="x < 50")

plt.legend(loc=4, fontsize=12)
plt.show()
fig.savefig('graph.png')

.. y el resultado:

Por supuesto, el gradiente podría bajar a 0 cambiando el rango de feel_between función.

---

---

Utiliza Nuestro Buscador