【Python】　図形（円など）を描画　－冬季五輪観ながら－

　五輪おしまい。
　冬季五輪はフィギュア・スケート、スノーボードなど高速回転系が目につくが、今回はいつも以上だった。

　フィギュアのダブル、トリプルは何となく分かるが、４回転はもう分からない。
　　※　４回転　＝　クアドラプル　Quadruple略してクアッド　Quad
　動体視力衰えた。

　スノーボードはもっと分からない。
　トゥエルブシックスティとか連続技だとついていけない。
　ビッグエアだとエイティーンハンドレッドとか出てくるが、「５回転」と言ってくれればついていける。
　ひとまず慣れるまで手元に表が必要。

360	１回転	スリーシックスティ
540	１回転半	ファイブフォーティ
720	２回転	セブントゥエンティ
900	２回転半	ナインハンドレッド
1080	３回転	テンエイティ
1260	３回転半	トゥエルブシックスティ
1440	４回転	フォーティーンフォーティ
1620	４回転半	シックスティーントゥエンティ
1800	５回転	エイティーンハンドレッド
1980	５回転半	ナインティーンエイティ

　ハーフパイプの平野選手の逆転Ｖ滑走は、
　1440、1440、1260、1260、1440
だから
　４、４、3.5、3.5、４回転。
　トリプルコーク1440のトリプルが縦３回転で、1440が横４回転という説明だった。
　トリプル、ダブル、ダブル、ダブル、ダブル。
　19回転　＋　11回転　＝　30回転。
　VTR20回以上観ているから
　600回転以上。
　他の選手、他の競技加えると
　おそらく1000回転以上高速回転を観たことになる。

　目が回るわけだ。

目　次

三角形、四角形を描く
円を描いてみる

三角形、四角形を描く

　前置きが長くなりすぎた。

　これまでPythonで直線を引いたり、グラフの描画については、少しばかり手を付けているが、未だ円を描いていなかった。
　以前描いた円はドロー・ソフトによるもの。

　ドロー・ソフトを使えば簡単に描けるが、
　Python（Python　３＋Jupyter）で描いてみる。

　その前に
　未だ四角形も描いていなかったので、描画。
　三角形、四角形は直線３本、４本。

　画面いっぱいに描画されるので、
　大きめの枠（四角）を適当に作っておいて、その中に描画。

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([-1,6,6,-1,-1],[-1,-1,6,6,-1],"-",color="black")
plt.plot([0,5,4,0],[0,0,4,0],"-",color="red")
plt.plot([4,4],[0,5],"-.",color="blue")
plt.plot([2,2.5],[3,3],":",color="green",lw=2)
plt.plot([3.2,3.5,3.5,3.3,3.2],[3.7,3.5,3.9,4,3.7],"-",color="brown",lw=2)
plt.arrow(x=4,y=4,dx=-0.7,dy=0,head_width=0.2,
length_includes_head=True,color="orange")
plt.show()

　例えば、赤色の三角形は、座標（0,0）、（5,0）、（4,4）、（0,0）の順に線引き。
　備忘録なので橙色の矢印　arrowも加えておいた。

円を描いてみる

　円　x²+y²=r²は、
　y=√(r²－x²)の式に変形するよりも
　x=r cos t、y=r sin tのほうがうまく描ける。
　　※　媒介変数表示という
　　　　sin² t ＋ cos² t ＝ 1

　上の媒介変数　tの範囲は角度で0～2π。
　単位はラジアン　rad。π[rad]＝180°。
　2π [rad]＝360°　・・・　円一周。

　以下のコードは最初のimport部分省略。

plt.plot([-1,8,8,-1,-1],[-1,-1,8,8,-1],"-",color="black")
t = np.linspace(0,np.pi*2,50)
x = 0.9 * np.cos(t)
y = 0.9 * np.sin(t)
plt.plot(x+2,y+4,"-",color="blue",lw=2)
plt.plot(x+4,y+4,"-",color="black",lw=2)
plt.plot(x+6,y+4,"-",color="red",lw=2)
plt.plot(x+3,y+3,"-",color="yellow",lw=2)
plt.plot(x+5,y+3,"-",color="green",lw=2)
plt.axes().set_aspect('equal')
plt.show()

　plt.axes().set_aspect('equal')
を入れると
　縦横比（ＸＹ比）が１：１（正方）になる。入れないと（上図の場合）横長に表示される。

　カーリング女子は銀メダルでした。

　線を太くしてみたが、始点・終点に要らない線が現れてしまう。

　斜め楕円の部分は、

t = np.linspace(0,np.pi*2,50)
x = 1.2 * np.sin(t)
y = 1.8 * np.cos(t)
xx = np.cos(np.pi/4) * x - np.sin(np.pi/4) * y + 6
yy = np.sin(np.pi/4) * x + np.cos(np.pi/4) * y + 4
plt.plot(xx,yy,"-",color="black",lw=10)

　x=r cos t、y=r sin tのrが違う場合、つまりx=a cos t、y=b sin tだと楕円。
　回転させると斜め楕円。

　各種図形の描画、色塗りなどは、