简介
在本实验中，你将学习如何使用 Python 创建 Matplotlib 徽标。Matplotlib 库是 Python 中流行的数据可视化工具，广泛应用于科学计算。
虚拟机使用提示
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有时，你可能需要等待几秒钟让 Jupyter Notebook 完成加载。由于 Jupyter Notebook 的限制，操作验证无法自动化。
如果你在学习过程中遇到问题，请随时向 Labby 提问。课程结束后提供反馈，我们将立即为你解决问题。
导入所需库
在这一步中，我们将导入必要的库，包括 Matplotlib 和 NumPy。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
定义常量
在这一步中，我们将定义一些常量，包括徽标的颜色和字体。
MPL_BLUE = '#11557c'
def get_font_properties():
## 原始字体是 Calibri，如果未安装该字体，我们将回退到 Carlito，它在度量上是等效的。
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('未找到原始字体。回退到 Carlito。徽标文本的字体将不正确。')
return matplotlib.font_manager.FontProperties(family='Carlito',
weight='bold')
print('未找到原始字体。徽标文本的字体将不正确。')
return None
创建图标轴
在这一步中，我们将创建一个包含 Matplotlib 雷达图的极坐标轴。
def create_icon_axes(fig, ax_position, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid):
"""
创建一个包含 matplotlib 雷达图的极坐标轴。
参数
----------
fig : matplotlib.figure.Figure
要绘制到其中的图形。
ax_position : (float, float, float, float)
创建的 Axes 在图形坐标中的位置，格式为 (x, y, width, height)。
lw_bars : float
条形图的线宽。
lw_grid : float
网格的线宽。
lw_border : float
Axes 边框的线宽。
rgrid : 类似数组
径向网格的位置。
返回
-------
ax : matplotlib.axes.Axes
创建的 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 ## 来自 jet 颜色映射且透明度为 0.6 的颜色
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)
## 实际可见的背景 - 延伸到轴外一点
ax.add_patch(Rectangle((0, 0), arc, 9.58,
facecolor='white', zorder=0,
clip_on=False, in_layout=False))
return ax
创建文本轴
在这一步中，我们将在 fig 中创建一个轴，其中包含文本“matplotlib”。
def create_text_axes(fig, height_px):
"""在 *fig* 中创建一个包含文本“matplotlib”的轴。"""
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()
创建徽标
在这一步中，我们将创建带有 Matplotlib 徽标的完整图形。
def make_logo(height_px, lw_bars, lw_grid, lw_border, rgrid, with_text=False):
"""
创建带有 Matplotlib 徽标的完整图形。
参数
----------
height_px : int
图形的高度（以像素为单位）。
lw_bars : float
条形图边框的线宽。
lw_grid : float
网格的线宽。
lw_border : float
图标边框的线宽。
rgrid : 浮点数序列
径向网格位置。
with_text : bool
是否只绘制图标，还是包含文本“matplotlib”。
"""
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
显示徽标
在这一步中，我们将显示不同大小的 Matplotlib 徽标。
## 一个大徽标：
make_logo(height_px=110, lw_bars=0.7, lw_grid=0.5, lw_border=1,
rgrid=[1, 3, 5, 7])
## 一个 32 像素的小徽标：
make_logo(height_px=32, lw_bars=0.3, lw_grid=0.3, lw_border=0.3, rgrid=[5])
## 一个包含文本的大徽标，如 Matplotlib 网站上使用的那样。
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()
总结
在这个实验中，你学习了如何使用 Python 创建 Matplotlib 徽标。通过遵循上述步骤，你可以根据自己的需求和偏好自定义徽标。