如何在Matplotlib中创建非xkcd风格的平直注释箭头

问题描述 #

使用Matplotlib 3.7.1版本时，发现annotate函数生成的默认注释箭头采用了xkcd风格——线条弯曲不平直、箭头头部未完全覆盖目标距离，但并未主动开启该风格，希望得到平直的水平箭头线条。

问题复现代码 #

基础示例代码 #

fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(6, 6))

p1 = 0.3
p2 = 0.7
ax.axvline(p1, color='k', linestyle='solid')
ax.axvline(p2, color='k', linestyle='solid')
ax.annotate('blah', xy=(p1, 0.75), xytext=(p2, 0.75), 
            arrowprops=dict(arrowstyle='<->')
           )

ax.set_ylim(0, 1.1)
ax.set_xlim(0, 1)
plt.show()

运行后生成的箭头线条弯曲不平直，不符合预期。

对比验证代码 #

fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(6, 6))

p1 = 0.3
p2 = 0.7
ax.axvline(p1, color='k', linestyle='solid')
ax.axvline(p2, color='k', linestyle='solid')

ax.arrow(p1, 0.75, p2 - p1, 0, length_includes_head=True, 
         head_width=0.1, head_length=0.01, facecolor='none', 
         overhang=1, edgecolor='r', alpha=0.5)
ax.arrow(p2, 0.75, p1 - p2, 0, length_includes_head=True, 
         head_width=0.1, head_length=0.01, facecolor='none', 
         overhang=1, edgecolor='r', alpha=0.5)

ax.annotate('blah', xy=(p1, 0.75), xytext=(p2, 0.75), 
            arrowprops=dict(arrowstyle='<->')
           )

ax.set_ylim(0, 1.1)
ax.set_xlim(0, 1)
plt.show()

对比可见，annotate生成的箭头线条明显弯曲，而ax.arrow生成的是平直的红色箭头，两者差异显著。

解决方案 #

要关闭xkcd风格的注释箭头，只需在arrowprops参数中添加connectionstyle='arc3,rad=0'，强制使用平直的连接线：

fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(6, 6))

p1 = 0.3
p2 = 0.7
ax.axvline(p1, color='k', linestyle='solid')
ax.axvline(p2, color='k', linestyle='solid')
ax.annotate('blah', xy=(p1, 0.75), xytext=(p2, 0.75), 
            arrowprops=dict(arrowstyle='<->', connectionstyle='arc3,rad=0')
           )

ax.set_ylim(0, 1.1)
ax.set_xlim(0, 1)
plt.show()

connectionstyle='arc3,rad=0'指定使用半径为0的圆弧连接线，也就是完全平直的线条，这样就能得到符合预期的水平直箭头。

如果希望全局修改默认行为，避免每次调用annotate都手动添加参数，可以设置Matplotlib的全局配置：

import matplotlib as mpl
mpl.rcParams['patch.connectionstyle'] = 'arc3,rad=0'

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