用Python绘制超酷的gif动图,惊艳了所有人

2022-05-13   CDA数据分析师

原标题:用Python绘制超酷的gif动图,惊艳了所有人

作者:俊欣

来源:关于数据分析与可视化

在之前的一篇文章当中,小编当时分享了如何用 Python 当中的 gif 模块来制作 gif 格式的图表,

厉害了,用Python绘制动态可视化图表,并保存成gif格式

今天小编再给大家来介绍一种制作 gif 格式图表的新方法,调用的是 matplotlib 的相关模块,其中的步骤与方法也是相当地简单易懂。

下载和导入数据库

我们这次用到的数据集是 bokeh 模块自带的数据集,通过下面这一行代码直接就可以下载

import bokeh

bokeh.sampledata.download

然后导入后面要用到的数据集,我们挑选的是指定国家的1950年至今不同年龄阶段的人口所占比重的数据

from bokeh.sampledata.population import data

import numpy as np

data = filter_loc( 'United States of America')

data.head

output

先绘制若干张静态的图表

我们可以先绘制若干张静态的图表,然后将这几张图表合成一张 gif 格式的动图即可,代码如下

import seaborn as sns

import matplotlib.pyplot as plt

import matplotlib.patheffects as fx

# 绘制图表的函数

def make_plot(year):

# 根据年份来筛选出数据

df = data[data.Year == year]

# 制作图表

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, sharey = True)

ax1.invert_xaxis

fig.subplots_adjust(wspace = 0)

ax1.barh(df[df.Sex == 'Male'].AgeGrp, df[df.Sex == 'Male'].percent, label = 'Male')

ax2.barh(df[df.Sex == 'Female'].AgeGrp, df[df.Sex == 'Female'].percent, label = 'Female', color = 'C1')

country = df.Location.iloc[0]

ifcountry == 'United States of America': country == 'US'

fig.suptitle(f '......')

fig.supxlabel( '......')

fig.legend(bbox_to_anchor = (0.9, 0.88), loc = 'upper right')

ax1.set_ylabel( 'Age Groups')

returnfig

我们自定义了一个绘制图表的函数,其中的参数是年份,逻辑很简单,我们是想根据年份来筛选出数据,然后根据筛选出的数据来绘制图表,每一年的图表不尽相同

years = [i fori inset(data.Year) ifi < 2022]

years.sort

foryear inyears:

fig = make_plot(year)

fig.savefig(f '{year}.jpeg',bbox_inches = 'tight')

output

这样我们就生成了若干张静态的图表,然后集合成 gif 格式的图表几个,代码如下

import matplotlib.animation as animation

fig, ax = plt.subplots

ims = []

foryear inyears:

im = ax.imshow(plt.imread(f '{year}.jpeg'), animated = True)

ims.append([im])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=600)

ani.save( 'us_population.gif')

output

还有另外一种思路

可能看到这儿,有人会觉得上面提到的方法稍显麻烦,毕竟我们需要先生成数十张静态的图表,要是电脑的磁盘空间有点紧张的话,或者还没有这样的一个地方来存放这数十张的图表。于是乎就会疑问道,是不是可以一步到位的来。

当然也是可以的,例如我们打算绘制1950年到2020年不同年龄阶段的人口比例分布图,首先第一步在于我们先要绘制1950年,也就是起始年,该年不同年龄阶段的人口比例分布图,代码如下

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, sharey = True)

df = data[data.Year == 1955]

y_pos = [i fori inrange(len(df[df.Sex == 'Male']))]

male = ax1.barh(y_pos, df[df.Sex == 'Male'].percent, label = 'Male',

tick_label = df[df.Sex == 'Male'].AgeGrp)

female = ax2.barh(y_pos, df[df.Sex == 'Female'].percent, label = 'Female',

color = 'C1', tick_label = df[df.Sex == 'Male'].AgeGrp)

ax1.invert_xaxis

fig.suptitle( '.......')

fig.supxlabel( '....... (%)')

fig.legend(bbox_to_anchor = (0.9, 0.88), loc = 'upper right')

ax1.set_ylabel( 'Age Groups')

output

然后我们自定义一个绘制图表的函数,其中参数为年份,目的在于通过年份来筛选出相对应的数据并且绘制出相对应的图表

def run(year):

# 通过年份来筛选出数据

df = data[data.Year == year]

# 针对不同地性别来绘制

total_pop = df.Value.sum

df[ 'percent'] = df.Value / total_pop * 100

male.remove

y_pos = [i fori inrange(len(df[df.Sex == 'Male']))]

male.patches = ax1.barh(y_pos, df[df.Sex == 'Male'].percent, label = 'Male',

color = 'C0', tick_label = df[df.Sex == 'Male'].AgeGrp)

female.remove

female.patches = ax2.barh(y_pos, df[df.Sex == 'Female'].percent, label = 'Female',

color = 'C1', tick_label = df[df.Sex == 'Female'].AgeGrp)

text.set_text(year)

returnmale #, female

然后我们调用 animation.FuncAnimation 方法,

ani = animation.FuncAnimation(fig, run, years, blit = True, repeat = True,

interval = 600)

ani.save( '文件名.gif')

output

这样就可以一步到位生成 gif 格式的图表,避免生成数十张繁多地静态图片了。

将若干张 gif 动图放置在一张大图当中

最后我们可以将若干张 gif 动图放置在一张大的图表当中,代码如下

import matplotlib.animation as animation

# 创建一个新的画布

fig, (ax, ax2, ax3) = plt.subplots(1, 3, figsize = (10, 3))

ims = []

foryear inyears:

im = ax.imshow(plt.imread(f '文件1{year}.jpeg'), animated = True)

im2 = ax2.imshow(plt.imread(f '文件2{year}.jpeg'), animated = True)

im3 = ax3.imshow(plt.imread(f '文件3{year}.jpeg'), animated = True)

ims.append([im, im2, im3])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=600)

ani.save( 'comparison.gif')

output

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