【Matplotlib】アノテーション（テキスト）を回転させて線に一致させる方法

Matplotlibでグラフ上のアノテーション（テキスト）を回転させ、直線の傾きに一致させる方法を解説します。ポイントは、直線の傾きから回転角度（theta）を計算し、text()メソッドのrotation引数に渡すことです。

実装の手順

1. figure()メソッドを使用して、新しい図を作成するか、既存の図をアクティブにします。
2. add_subplot()メソッドを使用して、サブプロットとしてAxesを図に追加します。
3. 直線の傾きmと切片cの変数を初期化します。
4. NumPyを使用して、xおよびyのデータ点を作成します。
5. テキストの回転角を求めるためにthetaを計算します。
6. plot()メソッドでxとyを使って直線を描画します。
7. text()メソッドを使用して、線上にテキストを配置します。
8. show()メソッドで図を表示します。

コード例

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot()
m = 1
c = 1
x = np.linspace(-2, 2, 10)
y = m*x + c
theta = np.arctan(m)
line, = ax.plot(x, y)
ax.text(x=x[2], y=y[2]+.25, s="y=mx+c", rotation=180.0*(1-theta), fontsize=15, color='green')
plt.show()

ポイント解説

この手法の核心は回転角の計算部分です。np.arctan(m)は直線の傾きmからラジアン単位の角度を返します。この値をもとにrotation=180.0*(1-theta)とすることで、テキストが線の傾きに沿った角度で表示されます。

また、y=y[2]+.25のようにy座標にオフセットを加えることで、テキストが線と重なるのを防ぎ、読みやすい位置に配置できます。フォントサイズや色も自由に指定できるので、グラフのデザインに合わせて調整しましょう。

出力結果

上記のコードを実行すると、緑色の直線「y=mx+c」に沿って、傾きに一致した角度でテキストが回転表示されたグラフが出力されます。