怎么用Python繪制動態可視化圖表

這篇“怎么用Python繪制動態可視化圖表”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“怎么用Python繪制動態可視化圖表”文章吧。

一、安裝相關的模塊

首先第一步的話我們需要安裝相關的模塊，通過pip命令來安裝

pip install gif

另外由于gif模塊之后會被當做是裝飾器放在繪制可視化圖表的函數上，主要我們依賴的還是Python當中繪制可視化圖表的matplotlib、plotly、以及altair這些模塊，因此我們還需要下面這幾個庫

pip install "gif[altair]"    
pip install "gif[matplotlib]"
pip install "gif[plotly]"

二、gif和matplotlib的結合

我們先來看gif和matplotlib模塊的結合，我們先來看一個簡單的例子，

代碼如下：

import random
from matplotlib import pyplot as plt
import gif

x = [random.randint(0, 100) for _ in range(100)]
y = [random.randint(0, 100) for _ in range(100)]

gif.options.matplotlib["dpi"] = 300

@gif.frame
def plot(i):
    xi = x[i*10:(i+1)*10]
    yi = y[i*10:(i+1)*10]
    plt.scatter(xi, yi)
    plt.xlim((0, 100))
    plt.ylim((0, 100))

frames = []
for i in range(10):
    frame = plot(i)
    frames.append(frame)

gif.save(frames, 'example.gif', duration=3.5, unit="s", between="startend")

output：

代碼的邏輯并不難理解，首先我們需要定義一個函數來繪制圖表并且帶上gif裝飾器，接著我們需要一個空的列表，通過for循環將繪制出來的對象放到這個空列表當中然后保存成gif格式的文件即可。

三、gif和plotly的結合

除了和matplotlib的聯用之外，gif和plotly之間也可以結合起來用

代碼如下：

import random
import plotly.graph_objects as go
import pandas as pd
import gif

df = pd.DataFrame({
    't': list(range(10)) * 10,
    'x': [random.randint(0, 100) for _ in range(100)],
    'y': [random.randint(0, 100) for _ in range(100)]
})

@gif.frame
def plot(i):
    d = df[df['t'] == i]
    fig = go.Figure()
    fig.add_trace(go.Scatter(
        x=d["x"],
        y=d["y"],
        mode="markers"
    ))
    fig.update_layout(width=500, height=300)
    return fig

frames = []
for i in range(10):
    frame = plot(i)
    frames.append(frame)

gif.save(frames, 'example_plotly.gif', duration=100)

output：

整體的代碼邏輯和上面的相似，這里也就不做具體的說明了

四、matplotlib多子圖動態可視化

上面繪制出來的圖表都是在單張圖表當中進行的，那當然了我們還可以在多張子圖中進行動態可視化的展示，

代碼如下：

# 讀取數據
df = pd.read_csv('weather_hourly_darksky.csv')
df = df.rename(columns={"time": "date"})

@gif.frame
def plot(df, date):
    df = df.loc[df.index[0]:pd.Timestamp(date)]

    fig, (ax1, ax2, ax3) = plt.subplots(3, figsize=(10, 6), dpi=100)

    ax1.plot(df.temperature, marker='o', linestyle='--', linewidth=1, markersize=3, color='g')
    maxi = round(df.temperature.max() + 3)
    ax1.set_xlim([START, END])
    ax1.set_ylim([0, maxi])
    ax1.set_ylabel('TEMPERATURE', color='green')

    ax2.plot(df.windSpeed, marker='o', linestyle='--', linewidth=1, markersize=3, color='b')
    maxi = round(df.windSpeed.max() + 3)
    ax2.set_xlim([START, END])
    ax2.set_ylim([0, maxi])
    ax2.set_ylabel('WIND', color='blue')

    ax3.plot(df.visibility, marker='o', linestyle='--', linewidth=1, markersize=3, color='r')
    maxi = round(df.visibility.max() + 3)
    ax3.set_xlim([START, END])
    ax3.set_ylim([0, maxi])
    ax3.set_ylabel('VISIBILITY', color='red')

frames = []
for date in pd.date_range(start=df.index[0], end=df.index[-1], freq='1M'):
    frame = plot(df, date)
    frames.append(frame)

gif.save(frames, "文件名稱.gif", duration=0.5, unit='s')

output：

五、動態氣泡圖

最后我們用plotly模塊來繪制一個動態的氣泡圖，

代碼如下：

import gif
import plotly.graph_objects as go
import numpy as np
np.random.seed(1)

N = 100
x = np.random.rand(N)
y = np.random.rand(N)
colors = np.random.rand(N)
sz = np.random.rand(N) * 30

layout = go.Layout(
    xaxis={'range': [-2, 2]},
    yaxis={'range': [-2, 2]},
    margin=dict(l=10, r=10, t=10, b=10)
)

@gif.frame
def plot(i):
    fig = go.Figure(layout=layout)
    fig.add_trace(go.Scatter(
        x=x[:i],
        y=y[:i],
        mode="markers",
        marker=go.scatter.Marker(
            size=sz[:i],
            color=colors[:i],
            opacity=0.6,
            colorscale="Viridis"
        )
    ))
    fig.update_layout(width=500, height=300)
    return fig

frames = []
for i in range(100):
    frame = plot(i)
    frames.append(frame)

gif.save(frames, "bubble.gif")

output：

以上就是關于“怎么用Python繪制動態可視化圖表”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。