Matplotlibで等高線図にハッチングを描画する方法

Matplotlibで等高線図にハッチングを描画する方法

Matplotlibでは、contourf()関数のhatches引数を使うことで、塗りつぶし等高線図に斜線などのハッチングパターンを簡単に追加できます。本記事では、その具体的な手順をサンプルコードとともにわかりやすく解説します。

実装手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
• NumPyを使ってx、y、zのデータポイントを作成します。
• xとyのデータポイントを1次元配列にフラット化します。
• Figureとサブプロットを作成します。
• 異なるハッチングパターンを指定して等高線をプロットします。
• ScalarMappableインスタンスに対してカラーバーを作成します。
• show()メソッドで図を表示します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

x = np.linspace(-3, 5, 150).reshape(1, -1)
y = np.linspace(-3, 5, 120).reshape(-1, 1)
z = np.cos(x) + np.sin(y)

x, y = x.flatten(), y.flatten()

fig1, ax1 = plt.subplots()

cs = ax1.contourf(x, y, z, hatches=['-', '/', '\\', '//'],
                  cmap='gray', extend='both', alpha=0.5)
fig1.colorbar(cs)

plt.show()

実行結果

このコードを実行すると、グレースケールの等高線図が表示され、各レベルごとに「-」「/」「\\」「//」といった異なるハッチングパターンが適用されます。alpha=0.5を指定することで半透明になり、extend='both'によってデータ範囲外の値も色とハッチングで表現されます。これにより、モノクロ印刷や視覚的な区別が必要な場面でも、等高線レベルを明確に識別できるグラフを作成できます。