Matplotlib Python使用patch.Circle绘制非等比坐标轴下正圆形问题

出现圆形变椭圆的核心原因是patches.Circle默认使用数据坐标系定义半径，当x、y轴的单位长度显示比例不一致时，圆就会被拉伸为椭圆。你可以根据需求选择以下三种方案解决：

• 方案1：调整坐标轴纵横比为1
  如果你可以接受调整现有坐标轴的显示比例，直接添加一行设置即可让所有Circle自动显示为正圆：

ax.set_aspect('equal', adjustable='datalim')
rect = patches.Circle(xy=(9, 206),radius= 2, linewidth=3, edgecolor='r', facecolor='red',alpha=0.5)
ax.add_patch(rect)

该方案的优势是完全不需要修改你原有Circle的参数，缺点是会改变原有坐标轴的显示比例，适合对坐标轴布局没有严格要求的场景。

• 方案2：使用坐标轴归一化坐标绘制（推荐用于固定位置放置，比如你需要的左上角）
  如果不想改变原有坐标轴比例，且你需要把圆放在固定的画布位置（比如左上角），可以切换为使用坐标轴归一化坐标系：坐标(0,0)对应坐标轴左下角，(1,1)对应右上角，半径也是相对于坐标轴长度的比例，不管数据坐标怎么变，绘制出来的都是正圆。示例代码如下：

# xy参数调整到你需要的左上角位置，(0.08, 0.92)代表距离左侧8%、距离顶部8%的位置
rect = patches.Circle(xy=(0.08, 0.92), radius=0.05, transform=ax.transAxes, linewidth=3, edgecolor='r', facecolor='red',alpha=0.5)
ax.add_patch(rect)

你可以自行调整xy的数值和radius的大小，直到匹配你需要的位置和尺寸。

• 方案3：保留数据坐标位置，手动计算拉伸比例
  如果你必须用数据坐标指定圆心位置，又不想改变坐标轴比例，可以手动计算x、y轴的显示比例，用Ellipse替代Circle绘制，调整两个方向的直径实现正圆效果：

# 获取坐标轴范围
x_min, x_max = ax.get_xlim()
y_min, y_max = ax.get_ylim()
x_range = x_max - x_min
y_range = y_max - y_min
# 获取坐标轴实际显示的像素比例
ax_width = ax.get_window_extent().width
ax_height = ax.get_window_extent().height
pixel_aspect = ax_height / ax_width
# 你想要的圆的半径（x轴数据坐标下的尺寸）
radius_x = 2
# 计算y轴数据坐标下的对应半径
radius_y = radius_x * (x_range / y_range) * pixel_aspect
# 用Ellipse绘制，width和height是直径
rect = patches.Ellipse(xy=(9, 206), width=radius_x*2, height=radius_y*2, linewidth=3, edgecolor='r', facecolor='red',alpha=0.5)
ax.add_patch(rect)

该方案可以完全保留你原有指定的圆心数据坐标，也不会改变坐标轴比例，适合对位置精度要求高的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Keyreall