SVG-Histogramm

Demonstrieren Sie, wie Sie ein interaktives Histogramm erstellen, in dem Balken ausgeblendet oder angezeigt werden, indem Sie auf Legendenmarkierungen klicken.

Die Interaktivität wird in ecmascript (Javascript) kodiert und in einem Nachbearbeitungsschritt in den SVG-Code eingefügt. Um das Bild zu rendern, öffnen Sie es in einem Webbrowser. SVG wird in den meisten Webbrowsern unterstützt, die von Linux- und OSX-Benutzern verwendet werden. Windows IE9 unterstützt SVG, frühere Versionen jedoch nicht.

Notizen

Mit dem Matplotlib-Backend können wir jedem Objekt IDs zuweisen. Dies ist der Mechanismus, der hier verwendet wird, um in Python erstellte Matplotlib-Objekte und die entsprechenden SVG-Konstrukte, die im zweiten Schritt analysiert werden, in Beziehung zu setzen. IDs sind zwar flexibel, aber für große Sammlungen von Objekten umständlich zu verwenden. Zwei Mechanismen könnten verwendet werden, um die Dinge zu vereinfachen:

• systematische Gruppierung von Objekten in SVG-<g>-Tags,

• Zuweisen von Klassen zu jedem SVG-Objekt gemäß seiner Herkunft.

Anstatt beispielsweise die Eigenschaften jedes einzelnen Balkens zu ändern, könnten die Balken aus der histFunktion entweder in einer PatchCollection gruppiert oder einem class="hist_##"-Attribut zugewiesen werden.

CSS könnte auch umfassender verwendet werden, um sich wiederholendes Markup im gesamten generierten SVG zu ersetzen.

Autor: David . huard @ gmail . com

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import xml.etree.ElementTree as ET
from io import BytesIO
import json


plt.rcParams['svg.fonttype'] = 'none'

# Apparently, this `register_namespace` method is necessary to avoid garbling
# the XML namespace with ns0.
ET.register_namespace("", "http://www.w3.org/2000/svg")

# Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19680801)

# --- Create histogram, legend and title ---
plt.figure()
r = np.random.randn(100)
r1 = r + 1
labels = ['Rabbits', 'Frogs']
H = plt.hist([r, r1], label=labels)
containers = H[-1]
leg = plt.legend(frameon=False)
plt.title("From a web browser, click on the legend\n"
          "marker to toggle the corresponding histogram.")


# --- Add ids to the svg objects we'll modify

hist_patches = {}
for ic, c in enumerate(containers):
    hist_patches['hist_%d' % ic] = []
    for il, element in enumerate(c):
        element.set_gid('hist_%d_patch_%d' % (ic, il))
        hist_patches['hist_%d' % ic].append('hist_%d_patch_%d' % (ic, il))

# Set ids for the legend patches
for i, t in enumerate(leg.get_patches()):
    t.set_gid('leg_patch_%d' % i)

# Set ids for the text patches
for i, t in enumerate(leg.get_texts()):
    t.set_gid('leg_text_%d' % i)

# Save SVG in a fake file object.
f = BytesIO()
plt.savefig(f, format="svg")

# Create XML tree from the SVG file.
tree, xmlid = ET.XMLID(f.getvalue())


# --- Add interactivity ---

# Add attributes to the patch objects.
for i, t in enumerate(leg.get_patches()):
    el = xmlid['leg_patch_%d' % i]
    el.set('cursor', 'pointer')
    el.set('onclick', "toggle_hist(this)")

# Add attributes to the text objects.
for i, t in enumerate(leg.get_texts()):
    el = xmlid['leg_text_%d' % i]
    el.set('cursor', 'pointer')
    el.set('onclick', "toggle_hist(this)")

# Create script defining the function `toggle_hist`.
# We create a global variable `container` that stores the patches id
# belonging to each histogram. Then a function "toggle_element" sets the
# visibility attribute of all patches of each histogram and the opacity
# of the marker itself.

script = """
<script type="text/ecmascript">
<![CDATA[
var container = %s

function toggle(oid, attribute, values) {
    /* Toggle the style attribute of an object between two values.

    Parameters
    ----------
    oid : str
      Object identifier.
    attribute : str
      Name of style attribute.
    values : [on state, off state]
      The two values that are switched between.
    */
    var obj = document.getElementById(oid);
    var a = obj.style[attribute];

    a = (a == values[0] || a == "") ? values[1] : values[0];
    obj.style[attribute] = a;
    }

function toggle_hist(obj) {

    var num = obj.id.slice(-1);

    toggle('leg_patch_' + num, 'opacity', [1, 0.3]);
    toggle('leg_text_' + num, 'opacity', [1, 0.5]);

    var names = container['hist_'+num]

    for (var i=0; i < names.length; i++) {
        toggle(names[i], 'opacity', [1, 0])
    };
    }
]]>
</script>
""" % json.dumps(hist_patches)

# Add a transition effect
css = tree.find('.//{http://www.w3.org/2000/svg}style')
css.text = css.text + "g {-webkit-transition:opacity 0.4s ease-out;" + \
    "-moz-transition:opacity 0.4s ease-out;}"

# Insert the script and save to file.
tree.insert(0, ET.XML(script))

ET.ElementTree(tree).write("svg_histogram.svg")