Trazado de vectores en un sistema de coordenadas con R o python

Question

Estoy buscando consejos para trazar vectores en el plano cartesiano. La tarea es trazar puntos (coordenadas) y luego vincularlos con una flecha a algún punto de origen (digamos 0,0). La imagen de abajo debería dar una idea. No me importan los colores y el nombre de vectores/puntos, solo se trata de trazar flechas en el plano de coordenadas. Estoy seguro de que existe una biblioteca en R (o python) para trazar vectores de álgebra lineal y operaciones.

¡Cualquier puntero sería apreciado!

vectors in a plane http://mathinsight.org/media/image/image/vector_2d_add.png

Answer 1

O puede utilizar la función arrows en R.

plot(c(0,1),c(0,1)) 
arrows(0,0,1,1) 

Answer 2

El curso más obvio de acción sería la de utilizar el paquete de pitón matplotlib, que tiene un montón de características de trazado.

Específicamente, le gustaría realizar la ingeniería inversa this example.

Otra forma de obtener buenos resultados, de una manera más artística y menos cartesiana, sería crear y renderizar SVG usando rsvg. Nunca lo he intentado, pero SVG debería tener soporte nativo para arrow-heads. Además, los archivos SVG se pueden editar en programas de dibujo como Inkscape si es necesario.

Answer 3

plot(NA, xlim=c(0,5), ylim=c(0,5), xlab="X", ylab="Y") 
vecs <- data.frame(vname=c("a","b","a+b", "transb"), 
        x0=c(0,0,0,2),y0=c(0,0,0,1), x1=c(2,1,3,3) ,y1=c(1,2,3,3), 
        col=1:4) 
with(vecs, mapply("arrows", x0, y0, x1,y1,col=col)) 

Se verá un poco mejor si se agrega lwd = 3 a la llamada arrows. La función text permitiría el etiquetado y se puede rotar con el parámetro 'srt'.

plot(NA, xlim=c(0,5), ylim=c(0,5), xlab="X", ylab="Y", lwd=3) 
with(vecs, mapply("arrows", x0, y0, x1,y1,col=col,lwd=3)) 
with(vecs, mapply('text', x=x1[1:3]-.1, y=y1[1:3]+.1, 
    labels=expression(list(a[1],a[2]), list(b[1],b[2]), list(a[1]+b[1],a[2]+b[2])))) 

Tenga en cuenta que la función list dentro de la llamada expression es un -call plotmath list, diferente a la habitual R list tan plotmath- paste es diferente a la normal paste. No hace ningún intento de evaluar su argumento en el marco principal. Para eso necesitaría bquote o substitute y probablemente necesitaría usar sapply para procesar las expresiones "interiores".

Answer 4

Una forma fácil (TM) de dibujar algunos vectores de magnitud aleatoria 2. Primero calculo la norma euclidiana, de lo contrario la función de flecha trazará flechas de punto a punto creando un triángulo, agradable como explicación, pero no es lo que queremos. El resto es sencillo:

#first some vectors 
v1<-c(-3,5) 
v2<-c(2,-10) 
v3 <-c(0,-3) 
v4 <- c(2,5) 
# This one for the coordinates of the plot 
ax<-c(-10,10) 
# I will need the euclidean norm (two-norm) of the vectors: 
mag <- function(x) sqrt(sum(x^2)) 
# I call plot to set up the "canvas" 
plot(ax,ax,main="Test") 
# I do the stuffz, the FIRST pair of params is the ORIGIN 
arrows(0,0, mag(v1),mag(v2),lwd=4,col="red") 
arrows(-2,1, mag(v3),mag(v4),lwd=4,col="blue")