用Python做可视化数据,还能任意调节动画丝滑度

发表于:2023-2-02 09:25

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 作者:Pine    来源:量子位

  数据可视化动画还在用Excel做?
  现在一个简单的Python包就能分分钟搞定!
  而且生成的动画也足够丝滑,效果是酱紫的:
  这是一位专攻Python语言的程序员开发的安装包,名叫Pynimate。
  目前可以直接通过PyPI安装使用。
  使用指南
  想要使用Pynimate,直接import一下就行。
  import pynimate as nim
  而创建这种动画,输入的数据必须是pandas数据结构(如下),其中将时间列设置为索引,换句话说索引代表的是自变量。
  time, col1, col2, col3
  2012   1     2     1
  2013   1     1     2
  2014   2     1.5   3
  2015   2.5   2     3.5
  具体的代码形式如下:
  import pandas as pd
  df = pd.read_csv('data'csv').set_index('time')
  比如要处理具体的数据,写成代码应该是这样子的。
  df = pd.DataFrame(
      {
          "time": ["1960-01-01", "1961-01-01", "1962-01-01"],
          "Afghanistan": [1, 2, 3],
          "Angola": [2, 3, 4],
          "Albania": [1, 2, 5],
          "USA": [5, 3, 4],
          "Argentina": [1, 4, 5],
      }
  ).set_index("time")
  此外,要制作条形数据动画,Barplot还有三个必需的参数得注意:data、time_format和ip_freq(Interpolation frequency)。
  data就是表格的数据,这里也就不再赘述。
  time_format是指数据索引的时间日期格式,一般为:”%Y-%m-%d”。
  最后是ip_freq,它是制作动画中比较关键的一步,通过线性插值使动画更加流畅丝滑。
  一般来说,并不是所有的原始数据都适合做成动画,现在一个典型的视频是24fps,即每秒有24帧。
  举个栗子,下面这个表格中的数据只有三个时间点,按理说只能生成3帧视频,最终动画也只有3/24秒。
  time, col1, col2
  2012   1     3  
  2013   2     2   
  2014   3     1
  这时候,ip_freq插值(线性)就开始发挥作用了,如果插值是一个季度,则得出的数据就变成了这样:
  time     col1  col2
  2012-01-01  1.00  3.00
  2012-04-01  1.25  2.75
  2012-07-01  1.50  2.50
  2012-10-01  1.75  2.25
  2013-01-01  2.00  2.00
  2013-04-01  2.25  1.75
  2013-07-01  2.50  1.50
  2013-10-01  2.75  1.25
  2014-01-01  3.00  1.00
  具体的插值时间间隔为多久,则要视具体的数据而定,一般绘制大数据时,设置为ip_freq = None。
  至此,就能生成数据动画了,完整代码如下所示:
  from matplotlib import pyplot as plt
  import pandas as pd
  import pynimate as nim
  df = pd.DataFrame(
      {
          "time": ["1960-01-01", "1961-01-01", "1962-01-01"],
          "Afghanistan": [1, 2, 3],
          "Angola": [2, 3, 4],
          "Albania": [1, 2, 5],
          "USA": [5, 3, 4],
          "Argentina": [1, 4, 5],
      }
  ).set_index("time")
  cnv = nim.Canvas()
  bar = nim.Barplot(df, "%Y-%m-%d", "2d")
  bar.set_time(callback=lambda i, datafier: datafier.data.index[i].year)
  cnv.add_plot(bar)
  cnv.animate()
  plt.show()
  这是插值为两天,生成的动画效果。
  最后还有一个问题,那就是保存动画,有两个格式可以选择:gif或者mp4。
  保存为动图一般使用:
  cnv.save("file", 24, "gif")
  若要保存为mp4的话,ffmpeg是个不错的选择,它是保存为mp4的标准编写器。
   pip install ffmpeg-python
  或者:
  conda install ffmpeg
  当然,同样也可以使用Canvas.save()来保存。
  cnv.save("file", 24 ,"mp4")
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