Matplotlib如何将含PolyCollection的图例生成为独立可保存实例

问题原因 #

独立创建的新figure实例默认没有配置PolyCollection类型的图例处理器，因此无法直接识别fill_between返回的对象生成对应图例条目。

解决方法（兼容Matplotlib 3.3.2版本） #

推荐使用代理图形对象的方案，兼容性最强，无需依赖版本特性：

1. 从matplotlib.patches导入Patch类，手动创建和填充区域样式完全一致的代理对象
2. 将代理对象传入独立figure的legend方法即可

完整可运行修改代码 #

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

# Dummy data
x = np.linspace(1, 100, 1000)
y = np.log(x)
y1 = np.sin(x)

# Create regular plot and plot everything
fig = plt.figure('Line plot')
ax = fig.add_subplot(111)

line1, = ax.plot(x, y)
line2, = ax.plot(x, y1)
fill   = ax.fill_between(x, y, y1)

ax.legend([line1, line2, fill],['Log','Sin','Area'])

# create new plot only for legend
legendFig = plt.figure('Legend plot')
# 创建和填充区域同样式的代理对象
fill_proxy = Patch(facecolor=fill.get_facecolor()[0], edgecolor=fill.get_edgecolor()[0], alpha=fill.get_alpha())
# 传入代理对象生成包含填充区域的图例
legendFig.legend([line1, line2, fill_proxy],['Log','Sin', 'Area'])

plt.show()

可选方案：指定图例处理器 #

也可以直接给legend方法传入PolyCollection对应的处理器，不需要创建代理对象：

from matplotlib.legend_handler import HandlerPolyCollection
# 调用legend时添加handler_map参数
legendFig.legend([line1, line2, fill],['Log','Sin', 'Area'], handler_map={type(fill): HandlerPolyCollection()})

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ABot