はじめに
この実験では、Python を使って Matplotlib のロゴを作成する方法を学びます。Matplotlib ライブラリは、Python 用の人気のあるデータ可視化ツールであり、科学計算で広く使用されています。
VM のヒント
VM の起動が完了したら、左上隅をクリックして ノートブック タブに切り替え、Jupyter Notebook を使って練習します。
時々、Jupyter Notebook が読み込み完了するまで数秒待つ必要がある場合があります。Jupyter Notebook の制限により、操作の検証を自動化することはできません。
学習中に問題に遭遇した場合は、Labby にお問い合わせください。セッション後にフィードバックを提供してください。すぐに問題を解決いたします。
必要なライブラリのインポート
このステップでは、Matplotlib と NumPy を含む必要なライブラリをインポートします。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
定数の定義
このステップでは、ロゴの色やフォントなどのいくつかの定数を定義します。
MPL_BLUE = '#11557c'
def get_font_properties():
## 元のフォントは Calibri ですが、インストールされていない場合は、
## メトリック的に同等の Carlito にフォールバックします。
if 'Calibri' in matplotlib.font_manager.findfont('Calibri:bold'):
return matplotlib.font_manager.FontProperties(family='Calibri',
weight='bold')
if 'Carlito' in matplotlib.font_manager.findfont('Carlito:bold'):
print('元のフォントが見つかりません。Carlito にフォールバックします。'
'ロゴのテキストが正しいフォントで表示されない場合があります。')
return matplotlib.font_manager.FontProperties(family='Carlito',
weight='bold')
print('元のフォントが見つかりません。'
'ロゴのテキストが正しいフォントで表示されない場合があります。')
return None
アイコン用の軸の作成
このステップでは、Matplotlib のレーダープロットを含む極座標軸を作成します。
def create_icon_axes(fig, ax_position, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid):
"""
matplotlib のレーダープロットを含む極座標軸を作成します。
パラメータ
----------
fig : matplotlib.figure.Figure
描画対象のグラフ。
ax_position : (float, float, float, float)
作成する Axes の位置を表す座標 (x, y, width, height)。
lw_bars : float
バーの線幅。
lw_grid : float
グリッドの線幅。
lw_border : float
Axes の枠の線幅。
rgrid : 配列
半径方向のグリッドの位置。
戻り値
-------
ax : matplotlib.axes.Axes
作成された Axes。
"""
with plt.rc_context({'axes.edgecolor': MPL_BLUE,
'axes.linewidth': lw_border}):
ax = fig.add_axes(ax_position, projection='polar')
ax.set_axisbelow(True)
N = 7
arc = 2. * np.pi
theta = np.arange(0.0, arc, arc / N)
radii = np.array([2, 6, 8, 7, 4, 5, 8])
width = np.pi / 4 * np.array([0.4, 0.4, 0.6, 0.8, 0.2, 0.5, 0.3])
bars = ax.bar(theta, radii, width=width, bottom=0.0, align='edge',
edgecolor='0.3', lw=lw_bars)
for r, bar in zip(radii, bars):
color = *cm.jet(r / 10.)[:3], 0.6 ## jet カラーマップからの色で透明度 0.6
bar.set_facecolor(color)
ax.tick_params(labelbottom=False, labeltop=False,
labelleft=False, labelright=False)
ax.grid(lw=lw_grid, color='0.9')
ax.set_rmax(9)
ax.set_yticks(rgrid)
## 実際に表示される背景 - 軸の少し外側まで拡張
ax.add_patch(Rectangle((0, 0), arc, 9.58,
facecolor='white', zorder=0,
clip_on=False, in_layout=False))
return ax
テキスト用の軸の作成
このステップでは、fig 内に 'matplotlib' をテキストとして含む軸を作成します。
def create_text_axes(fig, height_px):
"""*fig* 内に 'matplotlib' をテキストとして含む Axes を作成します。"""
ax = fig.add_axes((0, 0, 1, 1))
ax.set_aspect("equal")
ax.set_axis_off()
path = TextPath((0, 0), "matplotlib", size=height_px * 0.8,
prop=get_font_properties())
angle = 4.25 ## 度
trans = mtrans.Affine2D().skew_deg(angle, 0)
patch = PathPatch(path, transform=trans + ax.transData, color=MPL_BLUE,
lw=0)
ax.add_patch(patch)
ax.autoscale()
ロゴの作成
このステップでは、Matplotlib のロゴ付きの完全なグラフを作成します。
def make_logo(height_px, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid, with_text=False):
"""
Matplotlib のロゴ付きの完全なグラフを作成します。
パラメータ
----------
height_px : int
グラフの高さ（ピクセル）。
lw_bars : float
バーの枠の線幅。
lw_grid : float
グリッドの線幅。
lw_border : float
アイコンの枠の線幅。
rgrid : 浮動小数点数のシーケンス
半径方向のグリッドの位置。
with_text : bool
アイコンのみを描画するか、'matplotlib' をテキストとして含めるかどうか。
"""
dpi = 100
height = height_px / dpi
figsize = (5 * height, height) if with_text else (height, height)
fig = plt.figure(figsize=figsize, dpi=dpi)
fig.patch.set_alpha(0)
if with_text:
create_text_axes(fig, height_px)
ax_pos = (0.535, 0.12,.17, 0.75) if with_text else (0.03, 0.03,.94,.94)
ax = create_icon_axes(fig, ax_pos, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid)
return fig, ax
ロゴの表示
このステップでは、異なるサイズの Matplotlib のロゴを表示します。
## 大きなロゴ：
make_logo(height_px=110, lw_bars=0.7, lw_grid=0.5, lw_border=1,
rgrid=[1, 3, 5, 7])
## 小さな 32px のロゴ：
make_logo(height_px=32, lw_bars=0.3, lw_grid=0.3, lw_border=0.3, rgrid=[5])
## Matplotlib のウェブサイトで使用されているような、テキスト付きの大きなロゴ。
make_logo(height_px=110, lw_bars=0.7, lw_grid=0.5, lw_border=1,
rgrid=[1, 3, 5, 7], with_text=True)
plt.show()
まとめ
この実験では、Python を使って Matplotlib のロゴを作成する方法を学びました。上記の手順に従えば、必要や好みに合わせてロゴをカスタマイズすることができます。