So erstellen Sie ein Quiver-Diagramm in Matplotlib (mit Beispielen)

Ein Quiver-Diagramm ist ein Plottyp, der Pfeile mit Richtungskomponenten U und V an den durch X und Y angegebenen kartesischen Koordinaten anzeigt.

Mit der Funktion quiver(), die die folgende Syntax verwendet, können wir in Matplotlib auf einfache Weise ein Quiverdiagramm erstellen:

quiver(x, y, u, v)

wo:

• x: Die x-Koordinaten der Pfeilpositionen
• y: Die y-Koordinaten der Pfeilpositionen
• u: Die x-Komponenten der Pfeilvektoren
• v: Die y-Komponenten der Pfeilvektoren

Dieses Tutorial enthält einige Beispiele für die praktische Verwendung dieser Funktion.

Beispiel 1: Quiver-Diagramm mit einem Pfeil

Der folgende Code zeigt, wie ein Quiver-Diagramm mit nur einem Pfeil angezeigt wird:

import matplotlib.pyplot as plt

# Diagramme definieren
fig, ax = plt.subplots()

# Koordinaten und Richtungen definieren
x = 0
y = 0
u = 15
v = 3

# Quiver-Diagramm erstellen
ax.quiver(x, y, u, v)

# Quiver-Diagramm anzeigen
plt.show()

Beispiel 2: Quiver-Diagramm mit zwei Pfeilen

Der folgende Code zeigt, wie ein Quiver-Diagramm mit zwei Pfeilen angezeigt wird:

import matplotlib.pyplot as plt

# Diagramme definieren
fig, ax = plt.subplots()

# Koordinaten und Richtungen definieren
x = [0, 0]
y = [0, 0]
u = [0, 1]
v = [-2, 0]

# Quiver-Diagramm erstellen
ax.quiver(x, y, u, v, scale = 10)

# Quiver-Diagramm anzeigen
plt.show()

Beachten Sie, dass das Argument scale die Pfeile so skaliert, dass sie länger sind, sodass sie im Diagramm leichter angezeigt werden können.

Beispiel 3: Quiver-Diagramm mit einem Netzgitter

Der folgende Code zeigt, wie ein Quiver-Diagramm mithilfe eines Netzgitters angezeigt wird:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Diagramme definieren
fig, ax = plt.subplots()

# Koordinaten und Richtungen definieren
x,y = np.meshgrid(np.arange(-2, 2, .1), np.arange(-2, 2, .1))
z = x*np.exp(-x**2 - y**2)
v, u = np.gradient(z, .1, .1)

# Quiver-Diagramm erstellen
ax.quiver(x, y, u, v)

# Quiver-Diagramm anzeigen
plt.show()

Die vollständige Dokumentation zur Funktion quiver() finden Sie hier.