Получить координаты повернутого патча (прямоугольника) matplotlib

Question

Я хочу добиться следующего:

• 1) получить координаты повернутого патча
• 2) получить все точки патча (здесь: прямоугольник)
• ** У меня сложилось впечатление, что повернутый прямоугольник не имеет 90 градусов между гранями. Это просто визуализация?

Мой фрагмент ниже. Координаты повернутого участка такие же, как и у оригинала. Как добиться 1) и 2)?

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
import matplotlib as mpl

from matplotlib.transforms import Affine2D

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
angle = np.deg2rad(45)

r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3, fill=False, color="red", alpha=0.50)
r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3, fill=False, color="blue",  alpha=0.50)

trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle) + ax.transData
r2.set_transform(trafo)

ax.add_patch(r1)
ax.add_patch(r2)

plt.xlim(0,15)
plt.ylim(0,15)

plt.grid(False)

plt.show()
print(r1.get_bbox())
print(r1.get_xy())
print(r2.get_bbox()) # why are they the same as for r1?
print(r2.get_xy())
#print(r1.get_all_points()) # how to achieve it?

Answer 1

Координаты прямоугольника

A Rectangle определяется через пару координат нижнего левого угла (x, y), ширину и высоту.Чтобы получить координаты его углов, вы можете

• рассчитать их по углу, ширине и высоте,

  r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  ax.add_patch(r1)
  coords = np.array([r1.get_xy(), [r1.get_x()+r1.get_width(), r1.get_y()],
                     [r1.get_x()+r1.get_width(), r1.get_y()+r1.get_height()],
                     [r1.get_x(), r1.get_y()+r1.get_height()]])
  print(coords)
  

• получить их отпреобразованный путь,

  r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  ax.add_patch(r1)
  coords = r1.get_patch_transform().transform(r1.get_path().vertices[:-1])
  print(coords)
  

В обоих случаях напечатанный результат будет

[[  8.   4.]
 [ 13.   4.]
 [ 13.   7.]
 [  8.   7.]]

Вы также можете получить две точки: нижнюю левую и верхнюю правую.угол от ограничительной рамки прямоугольника (поскольку сам прямоугольник является прямоугольником),

r1 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
ax.add_patch(r1)
coords = r1.get_bbox().get_points()
print(coords)

с приведет к

[[  8.   4.]
 [ 13.   7.]]

Преобразованным координатам прямоугольника.

Сейчасесли вы преобразуете прямоугольник, вышеприведенные методы должны принять во внимание преобразование, чтобы обеспечить правильные координаты преобразованного прямоугольника.

• преобразовать полученные вручную координаты,

  r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  
  trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle)
  r2.set_transform(trafo + ax.transData)
  ax.add_patch(r2)
  coords = np.array([r2.get_xy(), [r2.get_x()+r2.get_width(), r2.get_y()],
   [r2.get_x()+r2.get_width(), r2.get_y()+r2.get_height()],
   [r2.get_x(), r2.get_y()+r2.get_height()]])
  print(trafo.transform(coords))
  

• преобразовать координаты, полученные из пути

  r2 = patches.Rectangle((8,4), 5,3)
  
  trafo = mpl.transforms.Affine2D().rotate_around(8,4,angle)
  r2.set_transform(trafo + ax.transData)
  ax.add_patch(r2)
  
  coords = r2.get_patch_transform().transform(r2.get_path().vertices[:-1])
  print(trafo.transform(coords))
  

В этих случаях напечатанные координаты будут

[[  8.           4.        ]
 [ 11.53553391   7.53553391]
 [  9.41421356   9.65685425]
 [  5.87867966   6.12132034]]

Или, в случае получения кудинатов от лимитинаg box

coords = r2.get_bbox().get_points()
print(trafo.transform(coords))

отпечатки

[[ 8.          4.        ]
 [ 9.41421356  9.65685425]]