首页 > Matplotlib 阅读:2,369

Matplotlib是什么

Matplotlib 是一款用于数据可视化的 Python 软件包,支持跨平台运行,它能够根据 NumPy  ndarray 数组来绘制 2D 图像,它使用简单、代码清晰易懂,深受广大技术爱好者喜爱。

NumPy 是 Python 科学计算的软件包,ndarray 则是 NumPy 提供的一种数组结构。

Matplotlib 由 John D. Hunter 在 2002 年开始编写, 2003 年 Matplotlib 发布了第一个版本,并加入了 BSD 开源软件组织。Matplotlib 1.4 是最后一个支持 Python 2 的版本,它的最新版本 3.1.1 已于 2019 年 7 月 1 日发布。

matplotlib logo
图1:Matplotlib 图标

Matplotlib 提供了一个套面向绘图对象编程的 API 接口,能够很轻松地实现各种图像的绘制,并且它可以配合 Python GUI 工具(如 PyQt、Tkinter 等)在应用程序中嵌入图形。同时 Matplotlib 也支持以脚本的形式嵌入到 IPython shell、Jupyter 笔记本、web 应用服务器中使用。

Matplotlib架构组成

Matplotlib 由三个不同的层次结构组成,分别是脚本层、美工层和后端层。

Matplotlib架构图
图2:Matplotlib架构图

1) 脚本层

脚本层是 Matplotlib 结构中的最顶层。我们编写的绘图代码大部分代码都在该层运行,它的主要工作是负责生成图形与坐标系。

2) 美工层

美工层是结构中的第二层,它提供了绘制图形的元素时的给各种功能,例如,绘制标题、轴标签、坐标刻度等。

3) 后端层

后端层是 Matplotlib 最底层,它定义了三个基本类,首先是 FigureCanvas(图层画布类),它提供了绘图所需的画布,其次是 Renderer(绘图操作类),它提供了在画布上进行绘图的各种方法,最后是 Event(事件处理类),它提供了用来处理鼠标和键盘事件的方法。

Matplotlib图形组成

Matplotlib 生成的图形主要由以下几个部分构成:

Matplotlib图像组成
图3:Matplotlib图像组成

  • Figure:指整个图形,您可以把它理解成一张画布,它包括了所有的元素,比如标题、轴线等;
  • Axes:绘制 2D 图像的实际区域,也称为轴域区,或者绘图区;
  • Axis:指坐标系中的垂直轴与水平轴,包含轴的长度大小(图中轴长为 7)、轴标签(指 x 轴,y轴)和刻度标签;
  • Artist:您在画布上看到的所有元素都属于 Artist 对象,比如文本对象(title、xlabel、ylabel)、Line2D 对象(用于绘制2D图像)等。

Matplotlib功能扩展包

许多第三方工具包都对 Matplotlib 进行了功能扩展,其中有些安装包需要单独安装,也有一些允许与 Matplotlib 一起安装。常见的工具包如下:
  • Bashmap:这是一个地图绘制工具包,其中包含多个地图投影,海岸线和国界线;
  • Cartopy:这是一个映射库,包含面向对象的映射投影定义,以及任意点、线、面的图像转换能力;
  • Excel tools: 这是 Matplotlib 为了实现与 Microsoft Excel 交换数据而提供的工具;
  • Mplot3d:它用于 3D 绘图;
  • Natgrid:这是 Natgrid 库的接口,用于对间隔数据进行不规则的网格化处理。

关注微信公众号「站长严长生」,在手机上阅读所有教程,随时随地都能学习。本公众号由C语言中文网站长运营,每日更新,坚持原创,敢说真话,凡事有态度。

魏雪原二维码
微信扫描二维码关注公众号