泰勒圖繪制的核心思想是設(shè)計(jì)一個只有第一象限的極坐標(biāo),并將方差,相關(guān)系數(shù)進(jìn)行捆綁,通過轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)系坐標(biāo)進(jìn)行繪制。為了實(shí)現(xiàn)泰勒圖的繪制,我設(shè)計(jì)了兩個函數(shù):
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set_tayloraxes(fig, location=111) 和plot_taylor(axes, refsample, sample, args, *kwargs)
set_tayloraxes()函數(shù)用于建立一個泰勒圖的坐標(biāo)系,這個自定義函數(shù)一般情況下不建議修改,每一個參數(shù)都是經(jīng)過多次調(diào)試得到的,很可能牽一發(fā)動全身。因此,將繪圖部分的獨(dú)立成為了plot_taylor函數(shù)(),這部分函數(shù)較為簡單,目的就是將需要繪圖的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系坐標(biāo),通過plot函數(shù)將散點(diǎn)打在泰勒圖上,這個函數(shù)模塊較為簡單,可以根據(jù)自己的輸入數(shù)據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。
下面介紹下函數(shù)的具體用法:
輸入:
fig: 需要繪圖的figure
rect:圖的位置,如111為1行1列第一個,122為1行2列第2個
輸出:
polar_ax:泰勒坐標(biāo)系
輸入:
axes : setup_axes返回的泰勒坐標(biāo)系
refsample :參照樣本
sample :評估樣本
args, *kwargs :plt.plot()函數(shù)的相關(guān)參數(shù),設(shè)置點(diǎn)的顏色,形狀等等。
下面給出示例:
為避免中文顯示出錯,需導(dǎo)入matplotlib.pylab庫
1.2.1 確定數(shù)據(jù)
1.2.2 創(chuàng)建畫布
1.2.3 添加標(biāo)題
1.2.4 添加x,y軸名稱
1.2.5 添加x,y軸范圍
1.2.6 添加x,y軸刻度
1.2.7 繪制曲線、圖例, 并保存圖片
保存圖片時,dpi為清晰度,數(shù)值越高越清晰。請注意,函數(shù)結(jié)尾處,必須加plt.show(),不然圖像不顯示。
繪制流程與繪制不含子圖的圖像一致,只需注意一點(diǎn):創(chuàng)建畫布。
合理調(diào)整figsize、dpi,可避免出現(xiàn)第一幅圖橫軸名稱與第二幅圖標(biāo)題相互遮蓋的現(xiàn)象.
2.2.1 rc參數(shù)類型
2.2.2 方法1:使用rcParams設(shè)置
2.2.3 方法2:plot內(nèi)設(shè)置
2.2.4 方法3:plot內(nèi)簡化設(shè)置
方法2中,線條形狀,linestyle可簡寫為ls;線條寬度,linewidth可簡寫為lw;線條顏色,color可簡寫為c,等等。
pygame.draw.line()這個函數(shù)是python中用來繪制線段的。
里面的參數(shù)pygame.draw.line(屏幕,顏色,起點(diǎn),終點(diǎn),寬度)
顏色是你要繪制的線段的顏色RGB值
起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo),左上角是原點(diǎn)這個知道吧
寬度就是線段的寬度啦。
這個就是最終呈現(xiàn)的效果,可以自己嘗試改變這些參數(shù),顏色,寬度,起點(diǎn),終點(diǎn)。
?Turtle庫是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數(shù)庫,想象一個小烏龜,在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標(biāo)系原點(diǎn),(0,0)位置開始,它根據(jù)一組函數(shù)指令的控制,在這個平面坐標(biāo)系中移動,從而在它爬行的路徑上繪制了圖形。
turtle 繪圖的基礎(chǔ)知識:
1. 畫布(canvas)
? ? 畫布就是turtle為我們展開用于繪圖區(qū)域,我們可以設(shè)置它的大小和初始位置。
? ? 設(shè)置畫布大小
turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None),參數(shù)分別為畫布的寬(單位像素), 高, 背景顏色。
? ? 如:turtle.screensize(800,600, "green")
turtle.screensize()?#返回默認(rèn)大小(400, 300)
? ? turtle.setup(width=0.5, height=0.75,
startx=None, starty=None),參數(shù):width, height: 輸入寬和高為整數(shù)時, 表示像素; 為小數(shù)時, 表示占據(jù)電腦屏幕的比例,(startx, starty): 這一坐標(biāo)表示矩形窗口左上角頂點(diǎn)的位置, 如果為空,則窗口位于屏幕中心。
? ? 如:turtle.setup(width=0.6,height=0.6)
turtle.setup(width=800,height=800, startx=100, starty=100)
2. 畫筆
2.1 畫筆的狀態(tài)
? ? 在畫布上,默認(rèn)有一個坐標(biāo)原點(diǎn)為畫布中心的坐標(biāo)軸,坐標(biāo)原點(diǎn)上有一只面朝x軸正方向小烏龜。這里我們描述小烏龜時使用了兩個詞語:坐標(biāo)原點(diǎn)(位置),面朝x軸正方向(方向), turtle繪圖中,就是使用位置方向描述小烏龜(畫筆)的狀態(tài)。
2.2 畫筆的屬性
? ? 畫筆(畫筆的屬性,顏色、畫線的寬度等)
? ? 1) turtle.pensize():設(shè)置畫筆的寬度;
? ? 2) turtle.pencolor():沒有參數(shù)傳入,返回當(dāng)前畫筆顏色,傳入?yún)?shù)設(shè)置畫筆顏色,可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元組。
? ? 3) turtle.speed(speed):設(shè)置畫筆移動速度,畫筆繪制的速度范圍[0,10]整數(shù),數(shù)字越大越快。
2.3 繪圖命令
? ? ?操縱海龜繪圖有著許多的命令,這些命令可以劃分為3種:一種為運(yùn)動命令,一種為畫筆控制命令,還有一種是全局控制命令。
(1)????畫筆運(yùn)動命令
命令說明
turtle.forward(distance)向當(dāng)前畫筆方向移動distance像素長度
turtle.backward(distance)向當(dāng)前畫筆相反方向移動distance像素長度
turtle.right(degree)順時針移動degree°
turtle.left(degree)逆時針移動degree°
turtle.pendown()移動時繪制圖形,缺省時也為繪制
turtle.goto(x,y)將畫筆移動到坐標(biāo)為x,y的位置
turtle.penup()提起筆移動,不繪制圖形,用于另起一個地方繪制
turtle.circle()畫圓,半徑為正(負(fù)),表示圓心在畫筆的左邊(右邊)畫圓
setx( )將當(dāng)前x軸移動到指定位置
sety( )將當(dāng)前y軸移動到指定位置
setheading(angle)設(shè)置當(dāng)前朝向?yàn)閍ngle角度
home()設(shè)置當(dāng)前畫筆位置為原點(diǎn),朝向東。
dot(r)繪制一個指定直徑和顏色的圓點(diǎn)
(2)???? 畫筆控制命令
命令說明
turtle.fillcolor(colorstring)繪制圖形的填充顏色
turtle.color(color1, color2)同時設(shè)置pencolor=color1, fillcolor=color2
turtle.filling()返回當(dāng)前是否在填充狀態(tài)
turtle.begin_fill()準(zhǔn)備開始填充圖形
turtle.end_fill()填充完成
turtle.hideturtle()隱藏畫筆的turtle形狀
turtle.showturtle()顯示畫筆的turtle形狀
(3)????全局控制命令
命令說明
turtle.clear()清空turtle窗口,但是turtle的位置和狀態(tài)不會改變
turtle.reset()清空窗口,重置turtle狀態(tài)為起始狀態(tài)
turtle.undo()撤銷上一個turtle動作
turtle.isvisible()返回當(dāng)前turtle是否可見
stamp()復(fù)制當(dāng)前圖形
turtle.write(s
[,font=("font-name",font_size,"font_type")])
寫文本,s為文本內(nèi)容,font是字體的參數(shù),分別為字體名稱,大小和類型;font為可選項(xiàng),font參數(shù)也是可選項(xiàng)
(4)????其他命令
命令說明
turtle.mainloop()或turtle.done()啟動事件循環(huán) -調(diào)用Tkinter的mainloop函數(shù)。
必須是烏龜圖形程序中的最后一個語句。
turtle.mode(mode=None)設(shè)置烏龜模式(“standard”,“l(fā)ogo”或“world”)并執(zhí)行重置。如果沒有給出模式,則返回當(dāng)前模式。
模式初始龜標(biāo)題正角度
standard向右(東)逆時針
logo向上(北)順時針
turtle.delay(delay=None)設(shè)置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲。
turtle.begin_poly()開始記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的第一個頂點(diǎn)。
turtle.end_poly()停止記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的最后一個頂點(diǎn)。將與第一個頂點(diǎn)相連。
turtle.get_poly()返回最后記錄的多邊形。
今天開始琢磨用Python畫圖,沒使用之前是一臉懵的,我使用的開發(fā)環(huán)境是Pycharm,這個輸出的是一行行命令,這個圖畫在哪里呢?
搜索之后發(fā)現(xiàn),它會彈出一個對話框,然后就開始畫了,比如下圖
第一個常用的庫是Turtle,它是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數(shù)庫,這個詞的意思就是烏龜,你可以想象下一個小烏龜在一個x和y軸的平面坐標(biāo)系里,從原點(diǎn)開始根據(jù)指令控制,爬行出來就是繪制的圖形了。
它最常用的指令就是旋轉(zhuǎn)和移動,比如畫個圓,就是繞著圓心移動;再比如上圖這個怎么畫呢,其實(shí)主要就兩個命令:
turtle.forward(200)
turtle.left(170)
第一個命令是移動200個單位并畫出來軌跡
第二個命令是畫筆順時針轉(zhuǎn)170度,注意此時并沒有移動,只是轉(zhuǎn)角度
然后呢? 循環(huán)重復(fù)就畫出來這個圖了
好玩吧。
有需要仔細(xì)研究的可以看下這篇文章 ,這個牛人最后用這個庫畫個移動的鐘表,太贊了。
Turtle雖好玩,但是我想要的是我給定數(shù)據(jù),然后讓它畫圖,這里就找到另一個常用的畫圖的庫了。
Matplotlib是python最著名的繪圖庫,它提供了一整套和matlab相似的命令A(yù)PI,十分適合交互式地行制圖。其中,matplotlib的pyplot模塊一般是最常用的,可以方便用戶快速繪制二維圖表。
使用起來也挺簡單,
首先import matplotlib.pyplot as plt?導(dǎo)入畫圖的圖。
然后給定x和y,用這個命令plt.plot(x, y)就能畫圖了,接著用plt.show()就可以把圖形展示出來。
接著就是各種完善,比如加標(biāo)題,設(shè)定x軸和y軸標(biāo)簽,范圍,顏色,網(wǎng)格等等,在 這篇文章里介紹的很詳細(xì)。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的好處就是你需要什么內(nèi)容,基本上都能搜索出來,而且還是免費(fèi)的。
我為什么要研究這個呢?當(dāng)然是為了用,比如我把比特幣的曲線自己畫出來可好?
假設(shè)現(xiàn)在有個數(shù)據(jù)csv文件,一列是日期,另一列是比特幣的價格,那用這個命令畫下:
這兩列數(shù)據(jù)讀到pandas中,日期為df['time']列,比特幣價格為df['ini'],那我只要使用如下命令
plt.plot(df['time'], df['ini'])
plt.show()
就能得到如下圖:
自己畫的是不是很香,哈哈!
然后呢,我在上篇文章 中介紹過求Ahr999指數(shù),那可不可以也放到這張圖中呢?不就是加一條命令嘛
plt.plot(df['time'], df['Ahr999'])
圖形如下:
但是,Ahr999指數(shù)怎么就一條線不動啊,?原來兩個Y軸不一致,顯示出來太怪了,需要用多Y軸,問題來了。
繼續(xù)谷歌一下,把第二個Y軸放右邊就行了,不過呢得使用多圖,重新繪制
fig = plt.figure() # 多圖
ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.plot(df['time'], df['ini'], label="BTC price")? #?繪制第一個圖比特幣價格
ax1.set_ylabel('BTC price') #?加上標(biāo)簽
# 第二個直接對稱就行了
ax2 = ax1.twinx()#?在右邊增加一個Y軸
ax2.plot(df['time'], df['Ahr999'], 'r', label="ahr999")??#?繪制第二個圖Ahr999指數(shù),紅色
ax2.set_ylim([0, 50])# 設(shè)定第二個Y軸范圍
ax2.set_ylabel('ahr999')
plt.grid(color="k", linestyle=":")# 網(wǎng)格
fig.legend(loc="center")#圖例
plt.show()
跑起來看看效果,雖然丑了點(diǎn),但終于跑通了。
這樣就可以把所有指數(shù)都繪制到一張圖中,等等,三個甚至多個Y軸怎么加?這又是一個問題,留給愛思考愛學(xué)習(xí)的你。
有了自己的數(shù)據(jù),建立自己的各個指數(shù),然后再放到圖形界面中,同時針對異常情況再自動進(jìn)行提醒,比如要抄底了,要賣出了,用程序做出自己的晴雨表。
1,xlable,ylable設(shè)置x,y軸的標(biāo)題文字。
2,title設(shè)置標(biāo)題。
3,xlim,ylim設(shè)置x,y軸顯示范圍。
plt.show()顯示繪圖窗口,通常情況下,show()會阻礙程序運(yùn)行,帶-wthread等參數(shù)的環(huán)境下,窗口不會關(guān)閉。
plt.saveFig()保存圖像。
面向?qū)ο罄L圖
1,當(dāng)前圖表和子圖可以用gcf(),gca()獲得。
subplot()繪制包含多個圖表的子圖。
configure subplots,可調(diào)節(jié)子圖與圖表邊框距離。
可以通過修改配置文件更改對象屬性。
圖標(biāo)顯示中文
1,在程序中直接指定字體。
2, 在程序開始修改配置字典reParams.
3,修改配置文件。
Artist對象
1,圖標(biāo)的繪制領(lǐng)域。
2,如何在FigureCanvas對象上繪圖。
3,如何使用Renderer在FigureCanvas對象上繪圖。
FigureCanvas和Render處理底層圖像操作,Artist處理高層結(jié)構(gòu)。
分為簡單對象和容器對象,簡單的Aritist是標(biāo)準(zhǔn)的繪圖元件,例如Line 2D,Rectangle,Text,AxesImage等,而容器類型包含許多簡單的的 Aritist對象,使他們構(gòu)成一個整體,例如Axis,Axes,Figure等。
直接創(chuàng)建Artist對象進(jìn)項(xiàng)繪圖操作步奏:
1,創(chuàng)建Figure對象(通過figure()函數(shù),會進(jìn)行許多初始化操作,不建議直接創(chuàng)建。)
2,為Figure對象創(chuàng)建一個或多個Axes對象。
3,調(diào)用Axes對象的方法創(chuàng)建各類簡單的Artist對象。
Figure容器
如何找到指定的Artist對象。
1,可調(diào)用add_subplot()和add_axes()方法向圖表添加子圖。
2,可使用for循環(huán)添加?xùn)鸥瘛?/p>
3,可通過transform修改坐標(biāo)原點(diǎn)。
Axes容器
1,patch修改背景。
2,包含坐標(biāo)軸,坐標(biāo)網(wǎng)格,刻度標(biāo)簽,坐標(biāo)軸標(biāo)題等內(nèi)容。
3,get_ticklabels(),,get-ticklines獲得刻度標(biāo)簽和刻度線。
1,可對曲線進(jìn)行插值。
2,fill_between()繪制交點(diǎn)。
3,坐標(biāo)變換。
4,繪制陰影。
5,添加注釋。
1,繪制直方圖的函數(shù)是
2,箱線圖(Boxplot)也稱箱須圖(Box-whisker Plot),是利用數(shù)據(jù)中的五個統(tǒng)計(jì)量:最小值、第一四分位
數(shù)、中位數(shù)、第三四分位數(shù)與最大值來描述數(shù)據(jù)的一種方法,它可以粗略地看出數(shù)據(jù)是否具有對稱性以及分
布的分散程度等信息,特別可以用于對幾個樣本的比較。
3,餅圖就是把一個圓盤按所需表達(dá)變量的觀察數(shù)劃分為若干份,每一份的角度(即面積)等價于每個觀察
值的大小。
4,散點(diǎn)圖
5,QQ圖
低層繪圖函數(shù)
類似于barplot(),dotchart()和plot()這樣的函數(shù)采用低層的繪圖函數(shù)來畫線和點(diǎn),來表達(dá)它們在頁面上放置的位置以及其他各種特征。
在這一節(jié)中,我們會描述一些低層的繪圖函數(shù),用戶也可以調(diào)用這些函數(shù)用于繪圖。首先我們先講一下R怎么描述一個頁面;然后我們講怎么在頁面上添加點(diǎn),線和文字;最后講一下怎么修改一些基本的圖形。
繪圖區(qū)域與邊界
R在繪圖時,將顯示區(qū)域劃分為幾個部分。繪制區(qū)域顯示了根據(jù)數(shù)據(jù)描繪出來的圖像,在此區(qū)域內(nèi)R根據(jù)數(shù)據(jù)選擇一個坐標(biāo)系,通過顯示出來的坐標(biāo)軸可以看到R使用的坐標(biāo)系。在繪制區(qū)域之外是邊沿區(qū),從底部開始按順時針方向分別用數(shù)字1到4表示。文字和標(biāo)簽通常顯示在邊沿區(qū)域內(nèi),按照從內(nèi)到外的行數(shù)先后顯示。
添加對象
在繪制的圖像上還可以繼續(xù)添加若干對象,下面是幾個有用的函數(shù),以及對其功能的說明。
?points(x, y, ...),添加點(diǎn)
?lines(x, y, ...),添加線段
?text(x, y, labels, ...),添加文字
?abline(a, b, ...),添加直線y=a+bx
?abline(h=y, ...),添加水平線
?abline(v=x, ...),添加垂直線
?polygon(x, y, ...),添加一個閉合的多邊形
?segments(x0, y0, x1, y1, ...),畫線段
?arrows(x0, y0, x1, y1, ...),畫箭頭
?symbols(x, y, ...),添加各種符號
?legend(x, y, legend, ...),添加圖列說明