Python `matplotlib.patches.PathPatch`的线宽以数据单位（非点）表示

我想创建一个类似matplotlib.patches.PathPatch的

面片，线宽以数据单位（不是点）表示。

我知道，对于具有规则形状的面片，可以通过在彼此顶部绘制两个不同大小的面片来模拟这样的对象。
然而，对于任意形状，这种方法在计算上要复杂得多（需要计算任意形状的平行线）。
此外，我希望保留
PathPath
对象方法，因此最终我要寻找从
PathPatch
或
Patch
派生的类

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import PathPatch, Rectangle

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, sharex=True, sharey=True)

origin = (0, 0)
width = 1
height = 2
lw = 0.25

outer = Rectangle((origin[0],    origin[1]),    width,      height,      facecolor='darkblue',  zorder=1)
inner = Rectangle((origin[0]+lw, origin[1]+lw), width-2*lw, height-2*lw, facecolor='lightblue', zorder=2)

ax1.add_patch(outer)
ax1.add_patch(inner)
ax1.axis([-0.5, 1.5, -0.5, 2.5])
ax1.set_title('Desired')

path = outer.get_path().transformed(outer.get_patch_transform())
pathpatch = PathPatch(path, facecolor='lightblue', edgecolor='darkblue', linewidth=lw)
ax2.add_patch(pathpatch)
ax2.set_title('Actual')

plt.show()


有一个从
Line2D
派生的函数，用于创建以数据单位表示宽度的行

class LineDataUnits(Line2D):
    # https://stackoverflow.com/a/42972469/2912349
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        _lw_data = kwargs.pop("linewidth", 1)
        super().__init__(*args, **kwargs)
        self._lw_data = _lw_data

    def _get_lw(self):
        if self.axes is not None:
            ppd = 72./self.axes.figure.dpi
            trans = self.axes.transData.transform
            return ((trans((1, self._lw_data))-trans((0, 0)))*ppd)[1]
        else:
            return 1

    def _set_lw(self, lw):
        self._lw_data = lw

    _linewidth = property(_get_lw, _set_lw)

我不太明白这个实现是如何工作的（例如，
Line2D
的任何方法似乎都不会被覆盖）
尽管如此，我还是尝试过复制这种方法（
class LineDataUnits（Line2D）
->
class PathPatchDataUnits（PathPatch）
），但是——毫不奇怪——无法让它工作（
AttributeError:'NoneType'对象没有属性“set\u figure”
）。
编辑：

我成功了，并在途中获得了一些见解。
首先，代码如下：

导入matplotlib.pyplot作为plt
从matplotlib.patches导入PathPatch，矩形
#您找到的解决方案中的类，我只是更改了继承
类PatchDataUnits（PathPatch）：
# https://stackoverflow.com/a/42972469/2912349
定义初始化（self，*args，**kwargs）：
_lw_data=kwargs.pop（“线宽”，1）
super（）
self.\u lw\u data=\u lw\u data
def_get_lw（自我）：
如果self.axes不是无：
ppd=72./self.axes.figure.dpi
trans=self.axes.transData.transform
#下面提到的行
返回（（trans（（self.\u lw_数据，self.\u lw_数据））-trans（（0,0））*ppd）[1]
其他：
返回1
def_设置_lw（自我，lw）：
自。_lw_data=lw
_线宽=属性（获取、设置）
#您的代码示例
图（ax1，ax2）=plt.子批次（1，2，sharex=True，sharey=True）
原点=（0，0）
宽度=1
高度=2
lw=0.25
外部=矩形（（原点[0]，原点[1]），宽度，高度，面颜色='darkblue'，zorder=1）
内部=矩形（（原点[0]+lw，原点[1]+lw），宽度-2*lw，高度-2*lw，面颜色=浅蓝色，zorder=2）
ax1.添加_补丁（外部）
ax1.添加修补程序（内部）
ax1.轴（[-0.5,1.5，-0.5,2.5]）
ax1.设置标题（“所需”）
#更改lw，因为它与一些图重叠
mlw=lw/2
#创建具有调整大小的新修补程序
中间=矩形（（原点[0]+mlw，原点[1]+mlw），宽度-2*mlw，高度-2*mlw，面颜色=浅蓝色，zorder=1）
path=mid.get\u path（）.transformed（mid.get\u patch\u transform（））
#使用数据单元类创建具有原始lw的路径修补程序
pathpatch=PatchDataUnits（路径，facecolor='lightblue'，edgecolor='darkblue'，线宽=lw）
ax2.添加修补程序（pathpatch）
ax2.设置标题（“实际”）
plt.show（）

结果是：

现在让我想想：

axes.transData
变换实际上是由两个变换组成的，一个用于x坐标，另一个用于y坐标。
但是，线宽是单个标量，因此我们需要选择将使用的两种变换中的哪一种。
在我的解决方案中，我使用y变换；但是，通过将注释下方的行更改为索引[0]，可以选择使用x变换。
如果轴的纵横比相等（即，数据单位中长度为1的水平线在显示单位中的长度与数据单位中长度为1的垂直线的长度相同），
这不是问题。但是，如果纵横比不相等，则可能会产生下图所示的意外行为


可以使用命令
ax强制轴的纵横比相等。set_aspect（'equal'）
Hi@yotam，感谢您出色的工作，感谢您投入的所有时间。我昨天确实看到了您的其他尝试，但没有时间回应。您讨论的令人惊讶的行为对于我的用例来说不是问题。通过将轴的纵横比设置为相等（
ax.set_aspect（'equal'）
）也可以很容易地防止这种情况；不过，这些都只是建议，请随意拒绝。嗨@PaulBrodersen，一段时间后，让它发挥作用已经成为个人的挑战。还感谢您的编辑，我更喜欢您的措辞，而不是我原来的：）