如何在Matplotlib绘图中添加复杂箭头表示“跳跃”效果？

要实现物体从右侧势阱跃入中心深势阱的箭头效果，你可以用Matplotlib的FancyArrowPatch自定义带路径的箭头，模拟翻越山丘的轨迹。以下是修改后的完整代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.patches import FancyArrowPatch

fig, ax = plt.subplots(dpi=100)
fig.patch.set_alpha(0.9)
L = 2

def well(x, depth=10, centre=0, flatten=0.2):
    return -depth * np.exp(-0.5 * ((x-centre)/flatten)**2)

wells = [-2*L, -1*L, 0, L, 2*L]
wells_xs = []
for centre in wells:
    wells_xs.append(np.linspace(centre-0.5*L, centre+0.5*L, 100))

# 绘制势阱
for center, space in zip(wells, wells_xs):
    d = 8 if center == 0 else 1
    flatten = 0.3 if center == 0 else 0.4
    ax.plot(space, well(space, d, center, flatten), 'deepskyblue')

# 定义跳跃箭头的关键坐标
# 起点：右侧势阱（x=2）的最低点
start_x = wells[3]
start_y = well(start_x, depth=1, centre=start_x, flatten=0.4)
# 终点：中心势阱（x=0）的最低点
end_x = wells[2]
end_y = well(end_x, depth=8, centre=end_x, flatten=0.3)

# 创建弧形跳跃箭头
arrow = FancyArrowPatch(
    posA=(start_x, start_y),
    posB=(end_x, end_y),
    connectionstyle=f'arc3,rad=-0.3',  # rad控制弧线弯曲方向和幅度，负值向左弯
    arrowstyle='->',
    color='darkred',
    linewidth=2,
    zorder=10  # 确保箭头在势阱图层上方
)

ax.add_patch(arrow)
plt.show()

关键说明： #

• 轨迹调整：connectionstyle='arc3,rad=-0.3'中的rad参数可自定义：绝对值越大，弧线弯曲程度越高；负值让箭头向左弯曲，契合从右到左翻越山丘的方向。
• 层级控制：zorder=10保证箭头不会被势阱曲线遮挡。
• 自定义路径：如果需要更贴合草图的折线式跳跃，可改用Path类定义多段顶点，再传入FancyArrowPatch的path参数。

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