簡(jiǎn)介
原文：Introduction
譯者：飛龍
協(xié)議：CC BY-NC-SA 4.0
Matplotlib 是一個(gè)用于在 Python 中繪制數(shù)組的 2D 圖形庫(kù)。雖然它起源于模仿 MATLAB?[1] 圖形命令，但它獨(dú)立于 MATLAB，可以以 Pythonic 和面向?qū)ο蟮姆绞绞褂谩ｋm然 Matplotlib 主要是在純 Python 中編寫的，但它大量使用 NumPy 和其他擴(kuò)展代碼，即使對(duì)于大型數(shù)組也能提供良好的性能。
Matplotlib 的設(shè)計(jì)理念是，你應(yīng)該能夠使用幾個(gè)，或者只有一個(gè)命令創(chuàng)建簡(jiǎn)單的圖形。如果你想看到你的數(shù)據(jù)的直方圖，你不需要實(shí)例化對(duì)象，調(diào)用方法，設(shè)置屬性等等；它應(yīng)該能夠工作。
多年來，我常常使用 MATLAB 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化。 MATLAB 擅長(zhǎng)繪制漂亮的圖形。當(dāng)我開始處理 EEG 數(shù)據(jù)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)我需要編寫應(yīng)用程序來與我的數(shù)據(jù)交互，并在 MATLAB 中開發(fā)了一個(gè) EEG 分析應(yīng)用程序。隨著應(yīng)用程序越來越復(fù)雜，需要與數(shù)據(jù)庫(kù)，http 服務(wù)器交互，并操作復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我開始與 MATLAB 作為一種編程語言的限制而抗?fàn)?，并決定遷移到 Python。 Python 作為一種編程語言，彌補(bǔ)了 MATLAB 的所有缺陷，但我很難找到一個(gè) 2D 繪圖包（3D VTK 則超過了我的所有需求）。
當(dāng)我去尋找一個(gè) Python 繪圖包時(shí)，我有幾個(gè)要求：
- 繪圖應(yīng)該看起來不錯(cuò) - 發(fā)布質(zhì)量。 對(duì)我來說一個(gè)重要的要求是文本看起來不錯(cuò)（抗鋸齒等）
- 用于包含 TeX 文檔的 Postscript 輸出
- 可嵌入圖形用戶界面用于應(yīng)用程序開發(fā)
- 代碼應(yīng)該足夠容易，我可以理解它，并擴(kuò)展它
- 繪圖應(yīng)該很容易
沒有找到適合我的包，我做了任何自稱 Python 程序員會(huì)做的事情：擼起我的袖子開始自己造。我沒有任何真正的計(jì)算機(jī)圖形經(jīng)驗(yàn)，決定模仿 MATLAB 的繪圖功能，因?yàn)?MATLAB 做得很好。這有額外的優(yōu)勢(shì)，許多人有很多 MATLAB 的經(jīng)驗(yàn)，因此，他們可以很快開始在 python 中繪圖。從開發(fā)人員的角度來看，擁有固定的用戶接口（pylab 接口）非常有用，因?yàn)榇a庫(kù)的內(nèi)容可以重新設(shè)計(jì)，而不會(huì)影響用戶代碼。
Matplotlib 代碼在概念上分為三個(gè)部分：pylab 接口是由matplotlib.pylab提供的函數(shù)集，允許用戶使用非常類似于 MATLAB 圖生成代碼（Pyplot 教程）的代碼創(chuàng)建繪圖。 Matplotlib 前端或 Matplotlib API 是一組重要的類，創(chuàng)建和管理圖形，文本，線條，圖表等（藝術(shù)家教程）。這是一個(gè)對(duì)輸出無所了解的抽象接口。后端是設(shè)備相關(guān)的繪圖設(shè)備，也稱為渲染器，將前端表示轉(zhuǎn)換為打印件或顯示設(shè)備（什么是后端？）。后端示例：PS 創(chuàng)建 PostScript? 打印件，SVG 創(chuàng)建可縮放矢量圖形打印件，Agg 使用 Matplotlib 附帶的高質(zhì)量反顆粒幾何庫(kù)創(chuàng)建 PNG 輸出，GTK 在 Gtk+ 應(yīng)用程序中嵌入 Matplotlib，GTKAgg 使用反顆粒渲染器創(chuàng)建圖形并將其嵌入到 Gtk+ 應(yīng)用程序中，以及用于 PDF，WxWidgets，Tkinter 等。
Matplotlib 被很多人在許多不同的上下文中使用。有些人希望自動(dòng)生成 PostScript 文件以發(fā)送給打印機(jī)或發(fā)布商。其他人在 Web 應(yīng)用程序服務(wù)器上部署 Matplotlib 來生成 PNG 輸出，并包含在動(dòng)態(tài)生成的網(wǎng)頁(yè)中。一些人在 Windows? 上的 Tkinter 的 Python shell 中以交互方式使用 Matplotlib。我的主要用途是將 Matplotlib 嵌入 Windows，Linux 和 Macintosh OS X 上運(yùn)行的 Gtk+ EEG 應(yīng)用程序中。
[1] MATLAB 是 MathWorks 公司的注冊(cè)商標(biāo)。
