Matplotlibで各サブプロットの軸テキストを回転表示する方法

Matplotlibでは、text()メソッドにrotation引数を指定することで、各サブプロット内のテキスト（軸ラベルや注釈など）を自由に回転させて表示できます。本記事では、図の作成からテキストの回転、注釈の追加までの一連の手順を、実際のコード例とともにわかりやすく解説します。

実装手順

• 新しい図（figure）を作成するか、既存の図をアクティブにします。

• add_subplot()メソッドを使って、サブプロット配置の一部として図にAxesオブジェクトを追加します。

• subplots_adjust()メソッドで、サブプロットのレイアウトパラメータを調整します。

• suptitle()メソッドで、図全体に中央揃えのタイトルを追加します。

• 軸（Axes）のタイトルを設定します。

• グラフのx軸ラベルとy軸ラベルを設定します。

• 座標点を指定して軸の範囲を定義します。

• fontsize（フォントサイズ）やfontweight（フォントの太さ）などの引数とともにrotationを指定し、図にテキストを追加します。

• 単一の点をプロットし、その点に対してテキストと矢印付きの注釈を追加します。

• show()メソッドを使用して、図を画面に表示します。

コード例

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()
fig.subplots_adjust(top=0.85)
fig.suptitle('bold figure suptitle', fontsize=14, fontweight='bold')
ax.set_title('axes title')
ax.set_xlabel('xlabel')
ax.set_ylabel('ylabel')
ax.axis([0, 10, 0, 10])
ax.text(3, 8, 'boxed italics text in data coords', style='italic',
    bbox={'facecolor': 'red', 'alpha': 0.5, 'pad': 10})
ax.text(2, 6, r'an equation: $E=mc^2$', fontsize=15)
ax.text(3, 2, 'unicode: Institut für Festkörperphysik')
ax.text(0.95, 0.01, 'colored text in axes coords',
    verticalalignment='bottom', horizontalalignment='right',
    transform=ax.transAxes,
    color='green', fontsize=15)
ax.plot([2], [1], 'o')
ax.annotate('annotate', xy=(2, 1), xytext=(3, 4),
   arrowprops=dict(facecolor='black', shrink=0.05))
plt.show()

コードのポイント解説

このコード例には、テキスト表示に関するさまざまなテクニックが含まれています。それぞれの特徴を以下にまとめます。

データ座標でのテキスト配置

ax.text(3, 8, ...)のように、データ座標系を基準にテキストを配置できます。bbox引数を指定すると、背景色や透明度（alpha）、余白（pad）を持つボックスでテキストを囲むことができます。

数式の埋め込み

TeX記法（LaTeX形式）を使えば、$E=mc^2$のような数式をそのままグラフ上に描画できます。文字列の先頭に「r」を付けたraw文字列にすることで、バックスラッシュのエスケープ問題を回避できます。

軸座標系でのテキスト配置

transform=ax.transAxesを指定すると、データ座標ではなく軸の相対座標（0〜1）でテキスト位置を指定できます。これにより、グラフの右下などに常に固定位置でテキストを表示できます。

矢印付きの注釈

annotate()メソッドでは、xyで注釈対象の点、xytextでテキストの表示位置を指定し、arrowpropsで矢印の色やスタイルをカスタマイズできます。

出力結果

上記のコードを実行すると、タイトル・軸ラベル・斜体テキスト・数式・色付きテキスト・矢印付き注釈が配置されたグラフが表示されます。各テキストはrotation引数を追加することで、任意の角度に回転させることが可能です。たとえば、縦書き風に表示したい場合はrotation=90、斜めに表示したい場合はrotation=45のように指定します。