Matplotlib Quiver图原点设为(0,0)时绘制失败的问题咨询

这是预期行为吗？ #

这不属于用户预期的合理行为，而是Matplotlib的quiver函数处理所有起点完全重合的数组时的边界计算异常。当传入全0的X/Y数组时，quiver内部会计算相邻箭头起点的间距，结果为0，除以极小值eps后产生无效值（NaN/无穷大），导致渲染逻辑出错，最终只显示一个箭头并抛出警告。

如何绘制原点为(0,0)的Quiver图？ #

有两种简单有效的解决方法：

方法一：利用标量起点的广播机制 #

直接传入标量0作为起点，Matplotlib会自动将标量广播为与U/V同形状的数组，每个向量都会从(0,0)出发，且不会触发内部计算异常：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

angles = np.linspace(0, 2*np.pi, 8, endpoint=False)
U = np.cos(angles)
V = np.sin(angles)
fig, ax = plt.subplots()
# 传入标量0作为起点，自动适配多向量
p = ax.quiver(0, 0, U, V, angles='xy', headlength=2)
plt.axis('equal')
plt.show()

方法二：给起点添加极小偏移 #

如果必须使用数组形式的起点，可以给X/Y数组添加极小偏移量（如1e-10），视觉上完全看不出差异，但能避免除以0的计算问题：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

angles = np.linspace(0, 2*np.pi, 8, endpoint=False)
# 添加极小偏移，避免全0数组的计算异常
X = np.zeros_like(angles) + 1e-10
Y = np.zeros_like(angles) + 1e-10
U = np.cos(angles)
V = np.sin(angles)
fig, ax = plt.subplots()
p = ax.quiver(X, Y, U, V, angles='xy', headlength=2)
plt.axis('equal')
plt.show()

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