文本部分着色

问题描述：

matplotlib 中有没有办法部分指定字符串的颜色？

例子：

plt.ylabel("Today is cloudy.")

我怎样才能将“今天”显示为红色、将“是”显示为绿色并将“多云”显示为蓝色？

解决方案 1：

我只知道如何以非交互方式执行此操作，而且只能使用“PS”后端。

为此，我将使用 Latex 来格式化文本。然后我将包含“颜色”包，并根据需要设置颜色。

下面是一个示例：

import matplotlib
matplotlib.use('ps')
from matplotlib import rc

rc('text',usetex=True)
rc('text.latex', preamble=r'/usepackage{color}')
import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure()
plt.ylabel(r'    extcolor{red}{Today} '+
           r'    extcolor{green}{is} '+
           r'    extcolor{blue}{cloudy.}')
plt.savefig('test.ps')

结果是（使用 ImageMagick 从 ps 转换为 png，因此我可以将其发布在这里）：

解决方案 2：

这是交互式版本。编辑：修复了 Matplotlib 3 中产生多余空格的错误。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import transforms

def rainbow_text(x,y,ls,lc,**kw):
    """
    Take a list of strings ``ls`` and colors ``lc`` and place them next to each
    other, with text ls[i] being shown in color lc[i].

    This example shows how to do both vertical and horizontal text, and will
    pass all keyword arguments to plt.text, so you can set the font size,
    family, etc.
    """
    t = plt.gca().transData
    fig = plt.gcf()
    plt.show()

    #horizontal version
    for s,c in zip(ls,lc):
        text = plt.text(x,y,s+" ",color=c, transform=t, **kw)
        text.draw(fig.canvas.get_renderer())
        ex = text.get_window_extent()
        t = transforms.offset_copy(text._transform, x=ex.width, units='dots')

    #vertical version
    for s,c in zip(ls,lc):
        text = plt.text(x,y,s+" ",color=c, transform=t,
                rotation=90,va='bottom',ha='center',**kw)
        text.draw(fig.canvas.get_renderer())
        ex = text.get_window_extent()
        t = transforms.offset_copy(text._transform, y=ex.height, units='dots')


plt.figure()
rainbow_text(0.05,0.05,"all unicorns poop rainbows ! ! !".split(), 
        ['red', 'orange', 'brown', 'green', 'blue', 'purple', 'black'],
        size=20)

解决方案 3：

扩展Yann 的答案，LaTeX 着色现在也适用于 PDF 导出：

import matplotlib
from matplotlib.backends.backend_pgf import FigureCanvasPgf
matplotlib.backend_bases.register_backend('pdf', FigureCanvasPgf)

import matplotlib.pyplot as plt

pgf_with_latex = {
    "text.usetex": True,            # use LaTeX to write all text
    "pgf.rcfonts": False,           # Ignore Matplotlibrc
    "pgf.preamble": [
        r'/usepackage{color}'     # xcolor for colours
    ]
}
matplotlib.rcParams.update(pgf_with_latex)

plt.figure()
plt.ylabel(r'    extcolor{red}{Today} '+
           r'    extcolor{green}{is} '+
           r'    extcolor{blue}{cloudy.}')
plt.savefig("test.pdf")

请注意，此 Python 脚本有时会Undefined control sequence在第一次尝试时失败并出现错误。再次运行它就会成功。

解决方案 4：

尝试了以上所有方法后，我又回到了我的愚蠢但简单的方法，使用plt.text。唯一的问题是你需要调整每个单词之间的间距。你可能需要多次调整位置，但我还是喜欢这种方式，因为它

1. 省去了安装 tex 编译器的麻烦，

2. 不需要任何特殊的后端，并且

3. 免除你配置 matplotlib rc 并配置回来的麻烦，否则由于 usetex=True，它可能会减慢你的其他绘图速度

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
label_x = -0.15
ax.text(label_x, 0.35, r"Today", color='red', rotation='vertical', transform=ax.transAxes)
ax.text(label_x, 0.5, r"is", color='green', rotation='vertical', transform=ax.transAxes)
ax.text(label_x, 0.55, r"cloudy", color='blue', rotation='vertical', transform=ax.transAxes)

解决方案 5：

以下内容基于@Paul Ivanov上述的精彩回答；如果这对您有用，请对他的回答点赞。

我稍微修改了他的代码：

1. 处理ha（horizo​​ntalalignment）关键字参数。

2. 使 pdf 输出正常工作（需要在pointsnot中工作dots）。

3. 有一个稍微“更好”的 API，用于为几个单词着色。

您可以在下面看到该功能及其使用方法：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import transforms


def multicolored_text(x, y, text, cd, **kw):
    """
    Place text at (x, y) with colors for each word specified in the color
    dictionary cd, which maps strings to colors, and must include a 'default'
    key mapping to the default color.

    Based on https://stackoverflow.com/a/9185851/2683, thanks paul ivanov!
    """
    fig = plt.gcf()
    t = plt.gca().transData

    def get_text_width(text, **kw):
        temp = plt.text(0, 0, text, **kw)
        temp.draw(fig.canvas.get_renderer())
        ex = temp.get_window_extent()
        # Need the text width in data coordinates, since that's what x uses.
        width = t.inverted().transform_bbox(ex).width
        temp.remove()
        return width

    ha = kw.pop('ha', 'left')
    match ha:
        case 'left':
            x = x
        case 'center':
            x -= get_text_width(text, **kw) / 2
        case 'right':
            x -= get_text_width(text, **kw)
        case _:
            raise ValueError(f'invalid value for horizontal alignment {ha}')

    for word in text.split(' '):
        c = cd.get(word, cd['default'])
        text = plt.text(x, y, word + ' ', color=c, transform=t, **kw)
        text.draw(fig.canvas.get_renderer())
        ex = text.get_window_extent()
        # Need the text width in points so that this will work with pdf output.
        width = ex.width / fig.dpi * 72  # Can do via fig.dpi_scale_trans?

        t = transforms.offset_copy(text._transform, x=width, units='points', fig=fig)


plt.figure()
text = "One does not simply use multicolored text"
colors = {
    'default': 'black',
    'simply': 'red',
    'multicolored': 'blue',
}
multicolored_text(.5, .05, text, colors, ha='center', size=20)