Matplotlib繪制漫威英雄戰力圖,帶你飛起來!


前言

我們平常玩游戲或者看電影的時候,會看到里面介紹各種人的能力指標,以百度百科提供的漫威人物能力數值為例,如下圖

分別介紹了各個超級英雄的智力、力量、速度、耐力、能量發射、戰斗技能。
但是吧,光是這樣的表格,並不能很直觀的看出英雄的能力,我們需要一個戰斗力分布圖。
話不多說,先上成品:

期望功能

傳入戰力指標、超級英雄能力數值,生成上面的戰力分布圖

能力指標 = ['智力', '力量', '速度', '耐力', '能量', '技能']
超級英雄能力值 = {
    '美國隊長': [5, 4, 3, 4, 3, 7],
    '鋼鐵俠': [6, 3, 5, 5, 3, 3],
    '綠巨人': [6, 7, 3, 7, 1, 5],
    '蜘蛛俠': [5, 4, 5, 4, 2, 5],
    '滅霸': [7, 7, 7, 7, 7, 7],
    '雷神': [2, 5, 6, 7, 6, 6],
    '緋紅女巫': [3, 3, 3, 3, 7, 3],
    '黑寡婦': [5, 3, 2, 3, 3, 7],
    '鷹眼': [5, 3, 3, 2, 2, 7],
}
生成戰力圖(能力指標,超級英雄能力值)

代碼實現

talking is cheap,show you the code
因為涉及到顯示中文,依賴字體,把代碼上傳到了github:chenqionghe/generate-ability-map
調用如下,完美的實現了需求,使用簡單粗暴,真可謂高端大氣上檔次

from tool import generate_ability_map
abilities = ['智力', '力量', '速度', '耐力', '能量', '技能']
super_heros = {
    '美國隊長': [5, 4, 3, 4, 3, 7],
    '鋼鐵俠': [6, 3, 5, 5, 3, 3],
    '綠巨人': [6, 7, 3, 7, 1, 5],
    '蜘蛛俠': [5, 4, 5, 4, 2, 5],
    '滅霸': [7, 7, 7, 7, 7, 7],
    '雷神': [2, 5, 6, 7, 6, 6],
    '緋紅女巫': [3, 3, 3, 3, 7, 3],
    '黑寡婦': [5, 3, 2, 3, 3, 7],
    '鷹眼': [5, 3, 3, 2, 2, 7],
}
generate_ability_map(abilities, super_heros)

核心代碼如下

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import math
import matplotlib.colors as mcolors

# 導入中文
import matplotlib.font_manager as font_manager

font_dirs = ['./font']
font_files = font_manager.findSystemFonts(fontpaths=font_dirs)
font_list = font_manager.createFontList(font_files)
font_manager.fontManager.ttflist.extend(font_list)
plt.rcParams['font.family'] = 'SimHei'

# 啟用主題
plt.style.use('ggplot')

# 獲取極徑范圍
def get_range(data_list):
    max = min = 0
    for _, data in data_list.items():
        for v in data:
            if v < min:
                min = v
            if v > max:
                max = v
    return [min, max]

# 生成能力分布圖
def generate_ability_map(abilities, data_list, rows=3):
    min, max = get_range(data_list)
    # 根據能力項等分圓
    angles = np.linspace(0, 2 * np.pi, len(abilities), endpoint=False)
    angles = np.append(angles, angles[0])
    # 生成n個子圖
    fg, axes = plt.subplots(math.ceil(len(data_list) / rows), rows, subplot_kw=dict(polar=True))
    # 打散為一維數組
    axes = axes.ravel()
    # 獲取所有支持的顏色
    colors = list(mcolors.TABLEAU_COLORS)
    # 循環繪制
    i = 0
    for name, data in data_list.items():
        data = np.append(np.array(data), data[0])
        ax = axes[i]
        # 繪制線條
        ax.plot(angles, data, color=colors[i])
        # 填充顏色
        ax.fill(angles, data, alpha=0.7, color=colors[i])
        # 設置角度
        ax.set_xticks(angles)
        # 設置坐標軸名稱
        ax.set_xticklabels(abilities)
        # 設置名稱
        ax.set_title(name, size=10, color='black', position=(0.5, 0.4))
        # 設置極徑最小值
        ax.set_rmin(min)
        # 設置極徑最大值(最大值加0.1,要不線條最外圈線顯示不完全)
        ax.set_rmax(max + 0.1)
        i = i + 1
    plt.show()

下面是對代碼的解釋

一、導入matplotlib依賴包

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import math
import matplotlib.colors as mcolors

關於matplotlib的使用,可以看官方文檔

二、支持顯示中文

# 導入中文
import matplotlib.font_manager as font_manager
font_dirs = ['./font']
font_files = font_manager.findSystemFonts(fontpaths=font_dirs)
font_list = font_manager.createFontList(font_files)
font_manager.fontManager.ttflist.extend(font_list)
plt.rcParams['font.family'] = 'SimHei'

關於如果顯示中文,可以查看Matplotlib如何顯示中文

三、使用ggplot主題

plt.style.use('ggplot')

matplot內置了很多主題,ggplot這個優雅,就是它了!

下面就是對生成最終圖generate_ability_map函數的步驟分解。

四、根據能力項等分圓

    angles = np.linspace(0, 2 * np.pi, len(abilities), endpoint=False)
    angles = np.append(angles, angles[0])

五、生成n個子圖

    # row默認為3,代表一行分布3個圖,也可以指定參數自定義
    fg, axes = plt.subplots(math.ceil(len(data_list) / rows), rows, subplot_kw=dict(polar=True))
    axes = axes.ravel()

默認生成的是二維矩陣,我們需要調用ravel轉換為一維,便於遍歷

六、獲取支持的顏色

    # 獲取所有支持的顏色
    colors = list(mcolors.TABLEAU_COLORS)

如果不指定顏色,就不能產生這么好看的圖了
關於顏色的使用可以查看:官方顏色幫助

六、繪制所有子圖

  # 循環繪制
    i = 0
    for name, data in data_list.items():
        data = np.append(np.array(data), data[0])
        ax = axes[i]
        # 繪制線條
        ax.plot(angles, data, color=colors[i])
        # 填充顏色
        ax.fill(angles, data, alpha=0.7, color=colors[i])
        # 設置角度
        ax.set_xticks(angles)
        # 設置坐標軸名稱
        ax.set_xticklabels(abilities)
        # 設置名稱
        ax.set_title(name, size=10, color='black', position=(0.5, 0.4))
        # 設置極徑最小值
        ax.set_rmin(min)
        # 設置極徑最大值(最大值加0.1,要不線條最外圈線顯示不完全)
        ax.set_rmax(max + 0.1)
        i = i + 1
    plt.show()

根據數據列表,分別繪制線條,設置角度和數值,坐標軸名稱等,最終獎所有的英雄顯示出來,
axes對象有很多可以自定義顯示的方法,詳情可以查看:官方文檔axes

更多示例

火影

顯示火影人物指標,數據來源於:火影忍者:秘傳·者之書

調用

abilities = ['忍', '體', '幻', '賢', '力', '速', '精', '印']
super_heros= {
    '旗木卡卡西': [10, 9, 8, 10, 7, 9, 6, 10],
    '自來也': [10, 9, 6, 9, 9, 9, 10, 9],
    '綱手': [10, 10, 7, 10, 10, 7, 8, 8],
    '宇智波鼬': [10, 9, 10, 10, 7, 10, 5, 10],
}
generate_ability_map(abilities,super_heros, 2)

顯示

健身

健身一般來說就是看三大項了:深蹲卧推硬拉。
本人不才,深蹲140kg,卧推100kg,硬拉160kg,跟孫悟空和貝吉塔肯定不能相抗衡,哈哈,下邊純屬娛樂

abilities = ['深蹲','卧推','硬拉']
super_heros = {
    '雪山飛豬': [140,100,160],
    '孫悟空': [800,550,1000],
    '貝吉塔': [750,500,950],
}
generate_ability_map(abilities,super_heros)

如下


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