φυβλαςのβλογ
บล็อกของ phyblas



numpy & matplotlib เบื้องต้น บทที่ ๒๒: ระบายสีพื้นระหว่างเส้นกราฟ
เขียนเมื่อ 2016/06/12 01:25
แก้ไขล่าสุด 2021/09/28 16:42
ในบทที่ ๒๐ ได้วาดกราฟไม้ขีดไฟซึ่งสามารถทำให้กราฟดูเหมือนมีการเติมอะไรมากขึ้นไม่ดูโล่งๆ ใช้เวลาแสดงพื้นที่ใต้กราฟได้

ต่อ มาคราวนี้มาดูกราฟอีกรูปแบบที่อาจใช้งานได้ดีกว่า นั่นคือใช้ฟังก์ชัน plt.fill_between เป็นฟังก์ชันที่มีไว้สร้างกราฟที่มีการระบายสีระหว่างกราฟสองเส้น



ระบายสีระหว่างเส้นกราฟกับแกน
ถ้าหากใส่ค่าในแกน x และ y ไปอย่างละอันผลที่ได้ก็คือกราฟที่มีการระบายสีระหว่างเส้นกราฟกับแกน x
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0,8,101)
y = np.arctan(x)
plt.fill_between(x,y)
plt.show()





ระบายสีระหว่างเส้นกราฟ ๒ เส้น
ถ้าใส่อาร์กิวเมนต์ไป ๓ ตัว ตัวแรกเป็นค่าแกน x และถัดมาเป็นค่าในแกน y ของกราฟ ๒ เส้น จะเป็นการระบายสีระหว่างสองกราฟนั้น
x = np.linspace(0,1,51)
y1 = np.tan(x)
y2 = np.cos(x)
plt.fill_between(x,y1,y2)
plt.show()



สามารถเปลี่ยนสีพื้นได้โดยใส่คีย์เวิร์ด facecolor และใส่สีเส้นขอบได้โดยใส่คีย์เวิร์ด edgecolor ส่วนความหนาของเส้นขอบก็เปลี่ยนได้ด้วยคีย์เวิร์ด linewidth หรือ lw
x = np.linspace(0,40,251)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.sin(x/2)
plt.fill_between(x,y1,y2,facecolor='#EE8811',edgecolor='k',lw=4)
plt.show()





การตั้งเงื่อนไข
จะเห็นว่าถ้าโดยปกติไม่ว่ากราฟไหนจะมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าก็ตามกราฟก็จะถูกระบายเหมือนกันหมด

แต่เราสามารถตั้งให้กราฟมีการระบายเฉพาะในบางเงื่อนไขได้ด้วยคีย์เวิร์ด where โดยใส่การเปรียบเทียบระหว่างค่าในแกน y ทั้ง ๒ เส้น

ตัวอย่าง ลองให้มีการระบายสีเมื่อเส้นหนึ่งสูงกว่าอีกเส้นเท่านั้น
x = np.linspace(0,40,251)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.sin(x/10)
plt.fill_between(x,y1,y2,facecolor='#8844FF',where=y1>y2)
plt.show()



ถ้าลองวาด plt.fill_between ๒ อันโดยใช้เงื่อนไขตรงกันข้ามกันก็จะได้กราฟที่มีการสลับสีกันโดยขึ้นกับว่าค่าไหนมากกว่า
x = np.linspace(0,80,201)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.sin(x/15)
plt.fill_between(x,y1,y2,where=y1<y2)
plt.fill_between(x,y1,y2,facecolor='m',where=y1>y2)
plt.show()



เงื่อนไขอาจจะเป็นอะไรก็ได้เช่น y มากกว่าค่าหนึ่งจึงระบาย
x = np.linspace(0,60,1501)
y = np.sin(x)+2
plt.fill_between(x,y,facecolor='m',where=(y>1.5))
plt.show()





การระบายพื้นที่ระหว่างกราฟ ๓ เส้นขึ้นไป
ปกติ plt.fill_between ใช้กับกราฟ ๒ เส้นเท่านั้น แต่ก็มีวิธีการที่จะทำให้ใช้กับกราฟ ๓ เส้นได้ นั่นคือใช้ฟังก์ชัน np.minimum และ np.maximum
x = np.linspace(0,8,201)
y1 = x**2
y2 = 100-x*10
y3 = 4*x**2
plt.fill_between(x,y1,np.minimum(y2,y3),facecolor='m')
plt.show()



ถ้ารวมกับตั้งเงื่อนไขแล้วก็จะสามารถสร้างพื้นจากบริเวณระหว่างเส้นกราฟได้
x = np.linspace(0,9,101)
y1 = (x-5)**2
y2 = 100-x*10
y3 = 4*x**2
y4 = np.minimum(y2,y3)
plt.fill_between(x,y1,y4,where=(y1<=y4))
plt.show()



และเมื่อใช้เส้นกราฟ ๔ อันก็สามารถทำพื้นที่สี่เหลี่ยมได้
x = np.linspace(-10,10,11)
y1 = x+8
y2 = x-8
y3 = -x+8
y4 = -x-8
y5 = np.minimum(y1,y3)
y6 = np.maximum(y2,y4)
plt.plot(x,y1)
plt.plot(x,y2)
plt.plot(x,y3)
plt.plot(x,y4)
plt.fill_between(x,y5,y6,where=(y5>=y6),color='#222222')
plt.show()





การระบายตามแนวนอน
ฟังก์ชัน fill_between นั้นมีไว้ระบายสีตามแนวแกน y แต่หากต้องการระบายตามแกน x จะต้องใช้ fill_between การใช้งานก็เหมือนกันแค่เปลี่ยนแกน

ตัวอย่าง
x = np.linspace(0,20,1001)
y11 = x-0.5+np.sin(x)
y12 = x+np.cos(x)
plt.fill_betweenx(x,y11,y12,where=(y11>=y12),color='#AA7700')
plt.fill_betweenx(x,y11,y12,where=(y11<y12),color='#77FF99')
plt.fill_betweenx(x,y11+5,y12+5,where=(y11>=y12),color='#77FF99')
plt.fill_betweenx(x,y11+5,y12+5,where=(y11<y12),color='#AA7700')
plt.show()





อ้างอิง


<< บทที่แล้ว     บทถัดไป >>
หน้าสารบัญ


-----------------------------------------

囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧

ดูสถิติของหน้านี้

หมวดหมู่

-- คอมพิวเตอร์ >> เขียนโปรแกรม >> python >> matplotlib

ไม่อนุญาตให้นำเนื้อหาของบทความไปลงที่อื่นโดยไม่ได้ขออนุญาตโดยเด็ดขาด หากต้องการนำบางส่วนไปลงสามารถทำได้โดยต้องไม่ใช่การก๊อปแปะแต่ให้เปลี่ยนคำพูดเป็นของตัวเอง หรือไม่ก็เขียนในลักษณะการยกข้อความอ้างอิง และไม่ว่ากรณีไหนก็ตาม ต้องให้เครดิตพร้อมใส่ลิงก์ของทุกบทความที่มีการใช้เนื้อหาเสมอ

สารบัญ

รวมคำแปลวลีเด็ดจากญี่ปุ่น
มอดูลต่างๆ
-- numpy
-- matplotlib

-- pandas
-- manim
-- opencv
-- pyqt
-- pytorch
การเรียนรู้ของเครื่อง
-- โครงข่าย
     ประสาทเทียม
ภาษา javascript
ภาษา mongol
ภาษาศาสตร์
maya
ความน่าจะเป็น
บันทึกในญี่ปุ่น
บันทึกในจีน
-- บันทึกในปักกิ่ง
-- บันทึกในฮ่องกง
-- บันทึกในมาเก๊า
บันทึกในไต้หวัน
บันทึกในยุโรปเหนือ
บันทึกในประเทศอื่นๆ
qiita
บทความอื่นๆ

บทความแบ่งตามหมวด



ติดตามอัปเดตของบล็อกได้ที่แฟนเพจ

  ค้นหาบทความ

  บทความแนะนำ

ตัวอักษรกรีกและเปรียบเทียบการใช้งานในภาษากรีกโบราณและกรีกสมัยใหม่
ที่มาของอักษรไทยและความเกี่ยวพันกับอักษรอื่นๆในตระกูลอักษรพราหมี
การสร้างแบบจำลองสามมิติเป็นไฟล์ .obj วิธีการอย่างง่ายที่ไม่ว่าใครก็ลองทำได้ทันที
รวมรายชื่อนักร้องเพลงกวางตุ้ง
ภาษาจีนแบ่งเป็นสำเนียงอะไรบ้าง มีความแตกต่างกันมากแค่ไหน
ทำความเข้าใจระบอบประชาธิปไตยจากประวัติศาสตร์ความเป็นมา
เรียนรู้วิธีการใช้ regular expression (regex)
การใช้ unix shell เบื้องต้น ใน linux และ mac
g ในภาษาญี่ปุ่นออกเสียง "ก" หรือ "ง" กันแน่
ทำความรู้จักกับปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง
ค้นพบระบบดาวเคราะห์ ๘ ดวง เบื้องหลังความสำเร็จคือปัญญาประดิษฐ์ (AI)
หอดูดาวโบราณปักกิ่ง ตอนที่ ๑: แท่นสังเกตการณ์และสวนดอกไม้
พิพิธภัณฑ์สถาปัตยกรรมโบราณปักกิ่ง
เที่ยวเมืองตานตง ล่องเรือในน่านน้ำเกาหลีเหนือ
ตระเวนเที่ยวตามรอยฉากของอนิเมะในญี่ปุ่น
เที่ยวชมหอดูดาวที่ฐานสังเกตการณ์ซิงหลง
ทำไมจึงไม่ควรเขียนวรรณยุกต์เวลาทับศัพท์ภาษาต่างประเทศ

บทความแต่ละเดือน

2023年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2022年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2021年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2020年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2019年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

ค้นบทความเก่ากว่านั้น

ไทย

日本語

中文