如何使用Matplotlib绘制带有两种并行颜色的单条折线

实现逻辑 #

放弃原方案的坐标值偏移思路，改用Matplotlib内置的路径偏移效果，沿折线法线方向做像素级固定偏移，从根源解决原方案的两个缺陷。

示例代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib.patheffects as pe

# 生成测试数据
x = np.linspace(0, 1, 100)
y = np.exp(x)

line_width = 2
parallel_offset = 1  # 单边偏移量，单位为印刷点，1点约等于1/72英寸

# 沿折线法线正方向偏移绘制绿色线
plt.plot(x, y, color='g', linewidth=line_width,
         path_effects=[pe.ParallelOffset(parallel_offset, corner_mode='round'), pe.Normal()])
# 沿折线法线负方向偏移绘制红色线
plt.plot(x, y, color='r', linewidth=line_width,
         path_effects=[pe.ParallelOffset(-parallel_offset, corner_mode='round'), pe.Normal()])

plt.show()

方案优势 #

• 缩放无错位：偏移采用固定物理单位，无论画布如何放大缩小，两条线的相对间距始终保持一致，不会出现分离
• 全角度适配：偏移方向始终沿折线的法线方向计算，折线为水平、垂直或任意倾斜角度时，都能保持并行效果，无需额外调整坐标偏移量

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