Создание логотипа Matplotlib с использованием Python

Введение

В этом лабе вы научитесь создавать логотип Matplotlib с использованием Python. Библиотека Matplotlib - популярный инструмент визуализации данных для Python, широко используемый в научных вычислениях.

Советы по работе с ВМ

После запуска ВМ нажмите в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Notebook и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.

Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook не загрузится полностью. Валидация операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.

Если вы сталкиваетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.

Импорт необходимых библиотек

В этом шаге мы импортируем необходимые библиотеки, в том числе Matplotlib и NumPy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Определение констант

В этом шаге мы определим некоторые константы, включая цвет логотипа и шрифт.

MPL_BLUE = '#11557c'

def get_font_properties():
    ## Исходный шрифт - Calibri, если он не установлен, мы переходим
    ## к Carlito, который метрически эквивалентен.
    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('Исходный шрифт не найден. Переходим к Carlito. '
              'Текст логотипа не будет отображаться в правильном шрифте.')
        return matplotlib.font_manager.FontProperties(family='Carlito',
                                                      weight='bold')
    print('Исходный шрифт не найден. '
          'Текст логотипа не будет отображаться в правильном шрифте.')
    return None

Создание осей для иконки

В этом шаге мы создадим полярную ось, содержащую диаграмму радара Matplotlib.

def create_icon_axes(fig, ax_position, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid):
    """
    Создаёт полярную ось, содержащую диаграмму радара matplotlib.

    Параметры
    ----------
    fig : matplotlib.figure.Figure
        Фигура, в которую рисуется.
    ax_position : (float, float, float, float)
        Позиция созданной оси в координатах фигуры в виде
        (x, y, width, height).
    lw_bars : float
        Толщина линий для столбцов.
    lw_grid : float
        Толщина линий для сетки.
    lw_border : float
        Толщина линии границы оси.
    rgrid : array-like
        Позиции радиальной сетки.

    Возвращает
    -------
    ax : matplotlib.axes.Axes
        Созданная ось.
    """
    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  ## цвет из jet с alpha=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)

        ## фактический видимый фон - немного выходит за пределы оси
        ax.add_patch(Rectangle((0, 0), arc, 9.58,
                               facecolor='white', zorder=0,
                               clip_on=False, in_layout=False))
        return ax

Создание осей для текста

В этом шаге мы создадим ось в fig, которая содержит слово 'matplotlib' в виде текста.

def create_text_axes(fig, height_px):
    """Создаёт ось в *fig*, которая содержит слово 'matplotlib' в виде текста."""
    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  ## градусы
    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()

Создание логотипа

В этом шаге мы создадим полную фигуру с логотипом Matplotlib.

def make_logo(height_px, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid, with_text=False):
    """
    Создаёт полную фигуру с логотипом Matplotlib.

    Параметры
    ----------
    height_px : int
        Высота фигуры в пикселях.
    lw_bars : float
        Толщина линии границы столбцов.
    lw_grid : float
        Толщина линии сетки.
    lw_border : float
        Толщина линии границы иконки.
    rgrid : sequence of float
        Позиции радиальной сетки.
    with_text : bool
        Рисовать только иконку или включать слово 'matplotlib' в виде текста.
    """
    dpi = 100
    height = height_px / dpi
    figsize = (5 * height, height) если with_text иначе (height, height)
    fig = plt.figure(figsize=figsize, dpi=dpi)
    fig.patch.set_alpha(0)

    если with_text:
        create_text_axes(fig, height_px)
    ax_pos = (0.535, 0.12,.17, 0.75) если with_text иначе (0.03, 0.03,.94,.94)
    ax = create_icon_axes(fig, ax_pos, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid)

    return fig, ax

Отображение логотипов

В этом шаге мы отобразим логотипы Matplotlib различных размеров.

## Большой логотип:
make_logo(height_px=110, lw_bars=0.7, lw_grid=0.5, lw_border=1,
          rgrid=[1, 3, 5, 7])

## Маленький логотип размером 32 пикселя:
make_logo(height_px=32, lw_bars=0.3, lw_grid=0.3, lw_border=0.3, rgrid=[5])

## Большой логотип с текстом, как используется на сайте Matplotlib.
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()

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как создавать логотип Matplotlib с использованием Python. Следуя шагам, представленным выше, вы можете настроить логотип в соответствии с вашими потребностями и предпочтениями.