Filtro de gráfico circular de Matplotlib

Introducción

En este laboratorio, demostraremos cómo usar efectos de filtrado con el gráfico circular de Matplotlib. Usaremos el código de dibujo de gráfico circular prestado de pie_demo.py y agregaremos efectos de filtrado al gráfico. Los efectos de filtrado solo son efectivos si su renderizador SVG los soporta.

Consejos sobre la VM

Una vez que se haya iniciado la VM, haga clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.

A veces, es posible que tenga que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.

Si tiene problemas durante el aprendizaje, no dude en preguntar a Labby. Deje comentarios después de la sesión y resolveremos rápidamente el problema para usted.

Crear un gráfico circular

Crearemos una figura y ejes cuadrados para nuestro gráfico circular. Definiremos las etiquetas y los valores fracs para el gráfico. También estableceremos los valores de "explosión" para los segmentos del gráfico. Finalmente, dibujaremos el gráfico circular con los parámetros definidos.

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Shadow

fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
ax = fig.add_axes([0.1, 0.1, 0.8, 0.8])

labels = 'Frogs', 'Hogs', 'Dogs', 'Logs'
fracs = [15, 30, 45, 10]
explode = (0, 0.05, 0, 0)

pies = ax.pie(fracs, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%')

for w in pies[0]:
    w.set_gid(w.get_label())
    w.set_edgecolor("none")

for w in pies[0]:
    s = Shadow(w, -0.01, -0.01)
    s.set_gid(w.get_gid() + "_shadow")
    s.set_zorder(w.get_zorder() - 0.1)
    ax.add_patch(s)

plt.show()

Guardar el gráfico como un archivo SVG

Guardaremos el gráfico circular como un archivo SVG usando los módulos io y xml.etree.ElementTree. Definiremos la definición del filtro para la sombra usando un desenfoque gaussiano y un efecto de iluminación. El filtro de iluminación se copió de http://www.w3.org/TR/SVG/filters.html. Probaremos el filtro usando Inkscape y Firefox3, pero tenga en cuenta que la exportación de Inkscape puede no soportarlo.

import io
import xml.etree.ElementTree as ET

f = io.BytesIO()
plt.savefig(f, format="svg")

filter_def = """
  <defs xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'
        xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'>
    <filter id='dropshadow' height='1.2' width='1.2'>
      <feGaussianBlur result='blur' stdDeviation='2'/>
    </filter>

    <filter id='MyFilter' filterUnits='objectBoundingBox'
            x='0' y='0' width='1' height='1'>
      <feGaussianBlur in='SourceAlpha' stdDeviation='4%' result='blur'/>
      <feOffset in='blur' dx='4%' dy='4%' result='offsetBlur'/>
      <feSpecularLighting in='blur' surfaceScale='5' specularConstant='.75'
           specularExponent='20' lighting-color='#bbbbbb' result='specOut'>
        <fePointLight x='-5000%' y='-10000%' z='20000%'/>
      </feSpecularLighting>
      <feComposite in='specOut' in2='SourceAlpha'
                   operator='in' result='specOut'/>
      <feComposite in='SourceGraphic' in2='specOut' operator='arithmetic'
    k1='0' k2='1' k3='1' k4='0'/>
    </filter>
  </defs>
"""

tree, xmlid = ET.XMLID(f.getvalue())
tree.insert(0, ET.XML(filter_def))

for i, pie_name in enumerate(labels):
    pie = xmlid[pie_name]
    pie.set("filter", 'url(#MyFilter)')

    shadow = xmlid[pie_name + "_shadow"]
    shadow.set("filter", 'url(#dropshadow)')

fn = "svg_filter_pie.svg"
print(f"Guardando '{fn}'")
ET.ElementTree(tree).write(fn)

Ver el gráfico circular con efectos de filtrado

Veremos el gráfico circular con los efectos de filtrado aplicados. Usaremos Inkscape para abrir el archivo SVG y ver el gráfico circular con los efectos de filtrado.

Modificar el gráfico circular con diferentes filtros

Podemos modificar el gráfico circular con diferentes filtros cambiando la definición del filtro. Podemos experimentar con diferentes filtros para lograr diferentes efectos visuales.

filter_def = """
  <defs xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'
        xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'>
    <filter id='dropshadow' height='1.2' width='1.2'>
      <feGaussianBlur result='blur' stdDeviation='2'/>
    </filter>

    <filter id='MyFilter2' filterUnits='objectBoundingBox'
            x='0' y='0' width='1' height='1'>
      <feGaussianBlur in='SourceAlpha' stdDeviation='4%' result='blur'/>
      <feOffset in='blur' dx='4%' dy='4%' result='offsetBlur'/>
      <feSpecularLighting in='blur' surfaceScale='5' specularConstant='.75'
           specularExponent='20' lighting-color='#bbbbbb' result='specOut'>
        <fePointLight x='50%' y='50%' z='5000%'/>
      </feSpecularLighting>
      <feComposite in='specOut' in2='SourceAlpha'
                   operator='in' result='specOut'/>
      <feComposite in='SourceGraphic' in2='specOut' operator='arithmetic'
    k1='0' k2='1' k3='1' k4='0'/>
    </filter>
  </defs>
"""

tree, xmlid = ET.XMLID(f.getvalue())
tree.insert(0, ET.XML(filter_def))

for i, pie_name in enumerate(labels):
    pie = xmlid[pie_name]
    pie.set("filter", 'url(#MyFilter2)')

    shadow = xmlid[pie_name + "_shadow"]
    shadow.set("filter", 'url(#dropshadow)')

fn = "svg_filter_pie2.svg"
print(f"Guardando '{fn}'")
ET.ElementTree(tree).write(fn)

Resumen

En este laboratorio, aprendimos cómo usar efectos de filtrado con el gráfico circular de Matplotlib. Creamos un gráfico circular, lo guardamos como un archivo SVG y le aplicamos efectos de filtrado. También modificamos el gráfico circular con diferentes filtros para lograr diferentes efectos visuales.