Matplotlib繪圖 | 快速定義圖表樣式的小技巧

Matpltlibrc file 設置圖表屬性

Matplotlib 在繪圖過程中,每創(chuàng)建一個圖表,都要對該圖表內的樣式(例如 字體大小、顏色、分辨率、橫縱坐標刻度、橫縱坐標標簽)設置一次,重復乏味,如下展示的是一個正弦函數(shù)曲線 \sin(\theta)

X =np.linspace(-np.pi,np.pi,256,endpoint =True)
S = np.sin(X)


plt.plot(X,S,color = "blue",linewidth = 3.0,linestyle = ":")
Snipaste_2020-07-18_13-52-03.png

為了方便起見,matplotlib 提供一個 matplotlibrc 文件接口,來全局自定義圖表屬性(圖表大小、DPI、線的寬度、坐標軸、樣式、網(wǎng)格屬性等),使用方法為 rcParams 命令,一次定義,對接下來創(chuàng)建的全部圖表的樣式都起效,避免了來回調參的麻煩

rcParsms 參數(shù)是以字典鍵值對的形式聲明,格式如下

matplotlib.rcParams['lines.linewidth'] = 2
matplotlib.rcParams['lines.linestyle'] = '--'

在創(chuàng)建圖表之前,對全局參數(shù)進行設定,設定好了之后可以應用到全部圖表中,不需要自己再進行逐一設置

mpl.rcParams['lines.linewidth'] = 2.5 #linewidth
mpl.rcParams['lines.linestyle'] = '-' #( mpl 是 matplotlib 的縮寫)
plt.plot(X,S,color = 'red')
Snipaste_2020-07-18_13-52-39.png

上面提到的 matplotlib.rcParams 的一種縮寫方法為 mpl.rc() 函數(shù)

mpl.rc('lines', linewidth=4, linestyle='-.')
plt.plot(X,S,color = 'red')

如果不想使用之前設置的全局樣式,也可以在圖表繪制時單獨設置,這樣的話會直接把原來的樣式覆蓋掉即,例如這里只改變線條樣式, linewidth 設為 “-.”,顏色設為橘黃色,其他參數(shù)不變:

Snipaste_2020-07-18_14-20-51.png

除了上面說的常用屬性設置之外,也可以利用 rcParams 改變橫坐軸的坐標標簽,大小,刻度顏色等;

mpl.rcParams['axes.grid'] =True
mpl.rcParams['axes.labelsize'] = 15
mpl.rcParams['axes.labelcolor'] ="red"

mpl.rcParams['xtick.color'] = 'red'
mpl.rcParams['xtick.alignment'] = "center"


plt.plot(X,S,color = 'orange')
plt.ylabel("Y")
plt.xlabel("X")
Snipaste_2020-07-18_14-42-51.png

據(jù)官網(wǎng)介紹,rcParam 還支持 FONT、LaTex、TEXT、IMAGES、ANIMATION 等類別屬性修改,足夠日常繪表的需求

## Matplotlib configuration are currently divided into following parts:
##     - BACKENDS
##     - LINES
##     - PATCHES
##     - HATCHES
##     - BOXPLOT
##     - FONT
##     - TEXT
##     - LaTeX
##     - AXES
##     - DATES
##     - TICKS
##     - GRIDS
##     - LEGEND
##     - FIGURE
##     - IMAGES
##     - CONTOUR PLOTS
##     - ERRORBAR PLOTS
##     - HISTOGRAM PLOTS
##     - SCATTER PLOTS
##     - AGG RENDERING
##     - PATHS
##     - SAVING FIGURES
##     - INTERACTIVE KEYMAPS
##     - ANIMATION

具體詳細內容可以參考官網(wǎng)文檔:https://matplotlib.org/tutorials/introductory/customizing.html

Matplotlib 設置樣式 style

看過 R 語言里的一些可視化包 ggplot2,recharts 做出來的圖,與 matplotlib 一對比,覺得 matplotlib 的可視化效果差一點,下圖是 ggplot 繪制得到的圖表

Snipaste_2020-07-18_15-25-13.png

如果仔細研究的話,其實 matplotlib 在可視化效果方面也是非常不錯的,matlibplot 提供很強大的樣式修改、切換機制,例如說我們看到某個圖表樣式比較不錯,可以把它保存下為 style 文件并設置為 matplibplot 調用接口,下次再繪制相同樣式圖表時只需填充數(shù)據(jù),調用一下即可

在定義樣式之前,可以先預覽一下matplotlib 提供的 圖表樣式種類,在 matplotlib 3.1.1 版本中一共提供了 26個 樣式

print(plt.style.available)

#print
['bmh',
 'classic',
 'dark_background',
 'fast',
 'fivethirtyeight',
 'ggplot',
 'grayscale',
 'seaborn-bright',
 'seaborn-colorblind',
 'seaborn-dark-palette',
 'seaborn-dark',
 'seaborn-darkgrid',
 'seaborn-deep',
 'seaborn-muted',
 'seaborn-notebook',
 'seaborn-paper',
 'seaborn-pastel',
 'seaborn-poster',
 'seaborn-talk',
 'seaborn-ticks',
 'seaborn-white',
 'seaborn-whitegrid',
 'seaborn',
 'Solarize_Light2',
 'tableau-colorblind10',
 '_classic_test']

使用內置樣式

樣式使用方法相對比較簡單,一行代碼即可,這里設置的樣式以 ggplot 為例

plt.style.use("ggplot")

S = np.cos(X)
plt.plot(X,S)
Snipaste_2020-07-18_15-38-51.png

混合樣式使用

matplotlib 除了能夠使用單一 style 之外,也可以 把多個 style 混在一起使用,把樣式名以列表形式存儲即可;但在使用過程中,如果多個樣式的屬性發(fā)生沖突(一個樣式背景為黑色,一個背景為白色),列表右邊的樣式會覆蓋左邊的;

plt.style.use(['fivethirtyeight','dark_background'])

S = np.cos(X)
plt.plot(X,S)
Snipaste_2020-07-18_17-04-41.png

自定義樣式

也可以自己定義樣式,樣式里面屬性以下面方式定義,存儲

axes.titlesize : 24
axes.labelsize : 20
lines.linewidth : 3
lines.markersize : 10
xtick.labelsize : 16
ytick.labelsize : 16

屬性定義完之后存儲在一個文件中,文件名格式需要有所要求:需后綴名為 .mplstyle ;調用時,利用 pyplot.use.style( "你的style 文件路徑") 命令即可

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.style.use('./images/presentation.mplstyle')

臨時圖表樣式

需要注意的是上面提到用 plt.style.use() 命令設置的是全局 style,后面創(chuàng)建圖表后,默認使用的樣式都是一樣的;Matplotlib 在這里對于設置完 全局樣式之后,對于某一個圖表想要設置為特定的樣式,加入了臨時樣式的概念:

with plt.style.context('dark_background'):
    plt.plot(np.sin(np.linspace(0, 2 * np.pi)))
plt.show()

在上面的方法中,用 with 創(chuàng)建了一個臨時樣式 ,用到了 plt.style.context() 函數(shù),創(chuàng)建的樣式是有范圍限制的,只對 with 范圍內創(chuàng)建的圖表格式有效

Snipaste_2020-07-18_17-06-12.png
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