Matplotlib绘制的曲线进行旋转与镜像

Question

Matplotlib用plot绘制的图像如何旋转与镜像呢？

问题描述：
最近我在绘制一幅数据图，我用matplotlib绘制的，用的plot(x,y)方法。现在我想对绘制的结果进行旋转与镜像，如先逆时针旋转90°，然后再进行一次镜像处理。
我想尝试着查找一些相关资料，可是并没有找到多少资料。其中有部分资料是将已有的.jpg或.png图像导入matplotlib的绘图区后，对其进行旋转，与我所需要的完全不一样。在这里向各位请教。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要实现使用matplotlib对由plot函数生成的曲线进行旋转和镜像，我们可以采用一种间接的方法：首先，获取原始曲线的数据点；然后，根据需要应用旋转和镜像的数学变换；最后，使用变换后的数据重新绘制曲线。这里的关键在于理解如何在直角坐标系中应用这些几何变换。

下面是一个示例，展示如何先逆时针旋转90度，然后进行镜像操作。为了简单起见，我们假设镜像是沿着x轴进行的（即垂直镜像）。

代码示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 原始数据
x = np.linspace(0, 10, 400)
y = np.sin(x)

# 绘制原始曲线
plt.figure(figsize=(8,6))
plt.plot(x, y, label='Original Curve')

# 旋转和镜像操作
# 逆时针旋转90度相当于将x变为-y，y变为x
rotated_x = -y
rotated_y = x

# 镜像沿x轴相当于改变y的符号
mirrored_rotated_x = rotated_x
mirrored_rotated_y = -rotated_y

# 绘制变换后的曲线
plt.plot(mirrored_rotated_x, mirrored_rotrored_y, label='Rotated and Mirrored Curve')

# 设置图例
plt.legend()
plt.grid(True)

# 显示图形
plt.show()

解释

• 原始曲线：我们使用np.sin函数生成一个简单的正弦波形作为示例。
• 旋转90度：在直角坐标系中，逆时针旋转90度可以通过交换x和y的值并改变其中一个的符号来实现。在这个例子中，我们用-y替换x，用x替换y。
• 镜像操作：镜像通常意味着沿一个轴翻转图形。对于垂直镜像，只需改变y坐标的符号即可。

这个过程可以扩展到更复杂的变换，比如任意角度的旋转或沿其他轴的镜像，但核心概念保持不变：首先确定变换规则，然后应用到原始数据上，最后重新绘制。