Matplotlib로 극좌표 축에 사인 곡선 그리는 방법

Matplotlib에서 극좌표(polar) 축 위에 사인 곡선을 그리려면 아래 단계를 순서대로 따르면 됩니다. 핵심은 add_subplot() 호출 시 projection='polar' 옵션을 지정하는 것입니다.

구현 단계

• 그림(figure) 크기를 설정하고, 서브플롯 사이와 주변의 여백을 자동으로 조정합니다.
• figure() 메서드를 사용해 새 그림을 생성하거나 기존 그림을 활성화합니다.
• 서브플롯 배치의 일부로 '~.axes.Axes'를 그림에 추가하되, projection='polar' 인자를 전달해 극좌표 축을 생성합니다.
• numpy를 이용해 x, y 데이터 포인트를 생성합니다.
• plot() 메서드로 x, y 데이터를 그래프에 그립니다.
• show() 메서드를 호출해 그림을 화면에 표시합니다.

예제 코드

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(projection='polar')

x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.sin(x**2)

ax.plot(x, y, color='red', lw=3)

plt.show()

코드 설명

np.linspace(-5, 5, 100)는 -5부터 5까지 100개의 균일한 간격의 값을 생성하고, np.sin(x**2)는 각 값에 대해 sin(x²) 연산을 수행합니다. 이렇게 만든 데이터를 극좌표 축에 빨간색 선(color='red')과 두께 3(lw=3)으로 플롯하면, 직교 좌표계가 아닌 원형 격자 위에 사인 곡선이 나타납니다.

출력 결과

위 코드를 실행하면 극좌표 형태의 축(각도와 반지름으로 구성된 원형 그리드) 위에 붉은색 사인 곡선이 그려진 그림이 출력됩니다.