Biblioteca Spy TikZ: uma expansão de diferentes zooms

Question

A partir do meupergunta antigaonde modifiquei alguns parâmetros,
não entendi o motivo porque o centro do espião não está $(4,3.5)$mas está mais próximo do ponto $(3.2,3)$(esse valor é dado por mim após diferentes compilações).

\spy[green!70!black,size=2cm] on (3.2,3) in node [fill=white] at (8,1);

Depois vem a questão principal:

É possível ter com a biblioteca do TikZ, \usetikzlibrary{spy}uma sequência de zooms retangulares diferentes desta imagem com a mesma direção (foi retirada do livro CALCULUS de JAMES STEWART 7ª edição),

onde é possível ter os rótulos do zoom nestepergunta(resposta muito boa do usuário @Tobi)?

Aqui estou adicionando meu MWE com a captura de tela relativa.

    \documentclass{article}
    \usepackage{tikz,amsmath,xcolor}
    \usetikzlibrary{patterns}
    \usepackage{pgfplots}
    \usetikzlibrary{spy}
    \begin{document}
    \begin{tikzpicture}[spy using outlines={circle=.5cm, magnification=3, size=.5cm, connect spies}]
    \tikzset{
        hatch distance/.store in=\hatchdistance,
        hatch distance=10pt,
        hatch thickness/.store in=\hatchthickness,
        hatch thickness=2pt
    }
    \makeatletter
    \pgfdeclarepatternformonly[\hatchdistance,\hatchthickness]{flexible hatch}
    {\pgfqpoint{0pt}{0pt}}
    {\pgfqpoint{\hatchdistance}{\hatchdistance}}
    {\pgfpoint{\hatchdistance-1pt}{\hatchdistance-1pt}}%
    {
        \pgfsetcolor{\tikz@pattern@color}
        \pgfsetlinewidth{\hatchthickness}
        \pgfpathmoveto{\pgfqpoint{0pt}{0pt}}
        \pgfpathlineto{\pgfqpoint{\hatchdistance}{\hatchdistance}}
        \pgfusepath{stroke}
    }
    \makeatother
    \begin{axis}[
        xmin=-4,xmax=4,
        xlabel={},
        ymin=-3,ymax=3,
        axis on top,
        legend style={legend cell align=right,legend plot pos=right}] 
       \begin{scope}
       \spy[green!70!black,size=2cm] on (3.2,3) in node [fill=white] at (8,1);
       \end{scope}
    \addplot[color=gray,domain=-4:4,samples=100] {x^3};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 1

As respostas que você vincula parecem dizer que elas repetem o desenho, dimensionam-no e recortam-no. Dentro pfgfplotsdisto pode eventualmente levar a problemas de desempenho (mesmo que não em gráficos tão simples), então pode-se querer usar \saveboxes e path pictures para chegar a

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\newsavebox\Axis
\begin{document}
\savebox\Axis{
\begin{tikzpicture}[declare function={f(\x)=pow(\x-1.5,3)-\x+3.5;}]
    \begin{axis}[
        xmin=-1,xmax=4,xlabel={$x$},xtick=\empty,
        ymin=-1,ymax=4,ylabel={$y$},ytick=\empty,
        axis lines=middle] 
    \addplot[color=cyan,thick,domain=-4:4,samples=51,smooth] {f(x)};
    \node[circle,fill,inner sep=1.5pt,cyan] at (2.2,{f(2.2)}){};
\end{axis}
\end{tikzpicture}}
\begin{tikzpicture}
 \node{\usebox\Axis};
 \node[draw,minimum size=0.5cm,purple] (s1) at (1,0.2){};
 \node[draw,minimum size=1cm,purple,
 path picture={\path (-1*2,-0.2*2) node[scale=2]{\usebox\Axis};}] (s1')
 at (2,0.2){};
 \node[draw,minimum size=0.5cm,purple] (s2) at (2,0.2){};
 \node[draw,minimum size=1cm,purple,
 path picture={\path (-1*3,-0.2*3) node[scale=3]{\usebox\Axis};}] (s2')
 at (3.5,0.2){};
 \foreach \X in {1,2}
 {\draw[dashed,purple] (s\X.north west) -- (s\X'.north west)
 (s\X.south west) -- (s\X'.south west);}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Observe que isso pode ser mais amigável. No entanto, como tive que abandonar mais ou menos completamente o seu código para chegar a algo que lembrasse o que acho que é a saída de destino, adiciono isso como versão 0.1.

Bem, parece que não é o que você quer, mas também não é tão fácil ver o que você quer.

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\usetikzlibrary{calc}
\newsavebox\Axis
\begin{document}
\savebox\Axis{
\begin{tikzpicture}[declare function={f(\x)=pow(\x-1.5,3)-\x+3.5;}]
    \begin{axis}[
        xmin=-1,xmax=4,xlabel={$x$},xtick=\empty,
        ymin=-1,ymax=4,ylabel={$y$},ytick=\empty,
        axis lines=middle] 
    \addplot[color=cyan,thick,domain=-4:4,samples=51,smooth] {f(x)};
    \path (0,0) coordinate (O) (2.2,{f(2.2)}) node[circle,fill,inner
    sep=1.5pt,cyan] (a){};
\end{axis}
\end{tikzpicture}}
\begin{tikzpicture}[spy node/.style={draw=purple,minimum size=#1*0.5cm,
 path picture={{\path (-#1*\myx,-#1*\myy) node[scale=#1]{\usebox\Axis};}}}]
 \node[inner sep=0pt,outer sep=0pt]{\usebox\Axis};
 \path let \p1=($(a.center)-(current axis.center)$) in \pgfextra{\xdef\myx{\x1}\xdef\myy{\y1}}
 (\p1) coordinate (a');
 \node[draw,minimum size=0.5cm,purple] (s1) at (a'){};
 \node[spy node=2] (s1') at  ($(a')+(1,0)$){};
 \node[spy node=4] (s4') at  ($(a')+(3,0)$){};
\end{tikzpicture}
\end{document}