如何在Matplotlib pyplot隐藏坐标轴时设置绘图背景色

问题根源 #

调用ax.axis(False)时，Matplotlib会自动将子图的背景补丁（ax.patch）设置为不可见，这直接导致你之前通过ax.set_facecolor("black")设置的背景色无法显示。另外，动画启用了blit=True，该模式仅更新update函数返回的艺术家对象，背景补丁不在返回列表中的话，也会出现渲染异常。

解决方案 #

方案1：替代ax.axis(False)，手动隐藏坐标轴元素

不需要用ax.axis(False)一次性隐藏所有元素，而是针对性地隐藏边框、刻度和刻度标签，保留背景补丁的可见性：

# 替换原代码中的ax.axis(False)
ax.spines[['top', 'right', 'bottom', 'left']].set_visible(False)
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])

方案2：保留ax.axis(False)，手动恢复背景可见性

如果一定要使用ax.axis(False)，需要手动恢复背景补丁的可见性，同时将其加入动画更新的元素列表：

1. 在ax.axis(False)后添加：

ax.patch.set_visible(True)

2. 修改update函数的返回值，把背景补丁包含进去：

def update(num, x, y, spiral, radius, dot):
    spiral.set_data(x[:num + 1], y[:num + 1])
    radius.set_data([x[num], 0], [y[num], 0])
    dot.set_data([x[num]], [y[num]])
    return spiral, radius, dot, ax.patch

修改后的完整代码（方案1版本） #

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import numpy as np

T = np.linspace(2*np.pi, 15*np.pi, 360)
r = [k**-1 for k in T]
x = [np.cos(a) * b for a, b in zip(T,r)]
y = [np.sin(a) * b for a, b in zip(T,r)]

fig, ax = plt.subplots()
spiral, = ax.plot(x, y, color = "b")
radius, = ax.plot(x, y, color = "k")
dot, = ax.plot(x, y, color = "r", marker = "o")

ax.set_facecolor("black")
# 替换ax.axis(False)为以下代码
ax.spines[['top', 'right', 'bottom', 'left']].set_visible(False)
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])

def update(num, x, y, spiral, radius, dot):
    spiral.set_data(x[:num + 1], y[:num + 1])
    radius.set_data([x[num], 0], [y[num], 0])
    dot.set_data([x[num]], [y[num]])
    return spiral, radius, dot

ani = animation.FuncAnimation(fig, update, len(x), interval=5, 
                              fargs=[x, y, spiral, radius, dot], blit=True)
ani.save('spiral_export.mp4', writer = "ffmpeg", fps = 60)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user8734068