Matplotlib pyplot.plot()으로 매개변수 곡선 그리기 – 단계별 가이드

매개변수화된 곡선(parametric curve)은 매개변수 t의 함수로 x와 y 좌표를 표현하는 방식입니다. Matplotlib의 pyplot.plot() 메서드를 활용하면 이러한 곡선을 간단하게 시각화할 수 있습니다. 아래 단계를 따라 해 보세요.

구현 단계

• 그림(figure) 크기를 설정하고 서브플롯 주변과 사이의 여백(padding)을 조정합니다.
• 샘플 개수를 나타내는 변수 N을 초기화합니다.
• numpy를 사용하여 t, r, x, y 데이터 포인트를 생성합니다.
• figure 객체와 서브플롯 집합을 생성합니다.
• plot() 메서드로 x, y 데이터 포인트를 그립니다.
• show() 메서드를 호출하여 그림을 화면에 표시합니다.

예제 코드

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

N = 400
t = np.linspace(0, 2 * np.pi, N)
r = 0.5 + np.cos(t)
x, y = r * np.cos(t), r * np.sin(t)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y)
plt.show()

코드 설명

np.linspace(0, 2 * np.pi, N)은 0부터 2π까지를 400개의 균일한 구간으로 나눈 매개변수 값 t를 생성합니다. 반지름 r은 0.5 + cos(t)로 정의되며, 이를 극좌표 형태인 x = r·cos(t), y = r·sin(t)에 대입하면 카디오이드(cardioid)와 유사한 형태의 매개변수 곡선이 만들어집니다.

실행 결과

코드를 실행하면 위와 같이 부드러운 곡선 형태의 그래프가 출력됩니다. 이 방식은 리사주 곡선(Lissajous curve), 나선형 곡선 등 다양한 매개변수 곡선을 그릴 때도 동일하게 응용할 수 있습니다.