以前の記事で、Matplotlibで作るかっこいいグラフとして、円を描写してみました。 今回は、"円グラフ"でもなく、"円の描写(マスキング)"でもなく、円のプロットをやってみましょう。

円グラフではなく、円関数（円の方程式）をグラフに表示する方法

そもそもの円の定義（円関数）ですが、円上の点をsinx, cosxで表して、30度のときはsinθ=1/2, 60度のときはsinθ=√3/2など高校の時によく覚えましたよね。
高校の時に習った円の定義に立ち返れば、
x=sinθ
y=cosθ
として、xyグラフを描写すると、綺麗な円が描けます。

それではソースコードです。1行1行解説を加えています。内輪から順に同じような事をやっているだけなので、説明を省けば、10行以内に収まるくらい簡単ですよ:)
 
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(1,1) #figureの中にaxesを用意。（1,1)は1行１列の意味

n_points = 40 #分点数
theta = np.linspace(0, 2 * np.pi, n_points) #角度 [rad]
radius = 1 #半径

#グラフ1
x = radius * np.sin(theta) + 1
y = radius * np.cos(theta) + 1
ax.plot(x, y, "C3.") #"Co."は省略の書き方、デフォルト3番目の色指定C0にマーカー"."

#グラフ2
x = 1.5*radius * np.sin(theta) + 1
y = 1.5*radius * np.cos(theta) + 1
ax.plot(x, y, "C2o") #"Coo"は省略の書き方、デフォルト2番目の色指定C0にマーカー"."

#グラフ3
x = 2*radius * np.sin(theta) + 1
y = 2*radius * np.cos(theta) + 1
ax.plot(x, y, "o", color="none", markeredgecolor="C1", markersize=8, markeredgewidth=2)

#グラフ4
x = 2.5*radius * np.sin(theta) + 1
y = 2.5*radius * np.cos(theta) + 1
ax.plot(x,y,linestyle=':') #markerを使うとき、lineプロットがオフになるので、別途設定
ax.plot(x, y, marker="o", color="none", markeredgecolor="C0")

ax.set_aspect("equal")

plt.savefig("logo13.png")
plt.show()
これを出力すると、以下の図になります。
logo13
ちょっと色のセンスが悪いですが、綺麗な輪っかが描けました:D

円の方程式をしっかり理解していれば、簡単に描写できる

円関数、円の方程式は、x^2+y^2=1と学校で習いましたが、しっかりx=sinθ、y=cosθであるということまで理解していないと、いざ円関数を描写しようと思うと、「あれ？どうすれば...」とつまずいてしまいますよね。
前回の記事で紹介した「グラフにマスキング」としっかり使い分けられると、描写の幅が広がりますね◎
マスキングの場合は、face colorと透明度alpha=0.5とすれば、綺麗なマスキング、今回のようなプロットの場合は、markerの種類と色、白抜き(markercolor="none", markeredgecolor="blue")とすると、綺麗に描けます。


綺麗にできたので、この図もInstagramに投稿しようと思います:)