如何在matplotlib跨twinx轴中控制zorder调整曲线显示层级？

核心问题根源 #

默认twinx()生成的右侧纵轴（ax2）是独立于左侧纵轴（ax1）的画布层，整体默认叠放在ax1的上方。这种情况下，哪怕你在单条绘图语句里设置了zorder参数，ax2上的所有绘图内容也会整体遮挡住ax1的内容，单条线的zorder排序完全不生效。

调整操作步骤 #

• 先打破两个轴的整体层叠关系：手动将ax2的zorder调整为低于ax1，同时把ax2的不透明背景设为隐藏，避免白底遮挡下层内容
• 待两个轴的层级不再存在整体遮挡后，直接给每条曲线分配对应的全局zorder值，即可实现任意元素的前后层级调整

可直接运行的调整后代码：

from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
from scipy.signal import savgol_filter

random = np.random.RandomState(0)
x1 = np.linspace(-10,10,500)**3 + random.normal(0, 100, size=500)
x2 = np.linspace(-10,10,500)**2 + random.normal(0, 100, size=500)

fig, ax1 = plt.subplots()
ax2 = ax1.twinx()

# 轴层级核心调整
ax2.set_zorder(ax1.get_zorder() - 1)
ax2.patch.set_visible(False)

# 按需求分配曲线层级：蓝色含噪曲线放背景层，橙色平滑曲线放前景层
ax1.plot(x1, zorder=1, color="#1f77b4")
ax1.plot(savgol_filter(x1, 99, 2), zorder=3, color="#ff7f0e")
ax2.plot(x2, zorder=2, color="#1f77b4", alpha=0.7)
ax2.plot(savgol_filter(x2, 99, 2), zorder=4, color="#ff7f0e", alpha=0.7)

plt.show()

常见踩坑提示 #

• 必须同时设置ax2.patch.set_visible(False)，否则即便调低了ax2的zorder，它自带的白色画布背景仍会完全遮挡下方ax1的所有绘图内容
• zorder数值为全局排序规则，数值越小元素越靠后（背景层），数值越大越靠前（前景层），你可以根据展示需求自由调整不同曲线的zorder数值

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jeff