第用python繪制極坐標(biāo)雷達(dá)圖目錄綜述繪圖代碼和解析繪制一張多主體雷達(dá)圖繪制多張單主體雷達(dá)圖總結(jié)

綜述

python的matplotlib畫圖庫的功能非常強(qiáng)大，可以畫很多很多種圖，我們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降睦走_(dá)圖也不例外。

雷達(dá)圖也被稱為網(wǎng)絡(luò)圖，蜘蛛圖，星圖等，是一個(gè)不規(guī)則的多邊形。雷達(dá)圖可以形象地展示相同事物的多維指標(biāo)，應(yīng)用場景非常多，比如本篇博客中，用來展示球員的不同能力的區(qū)別。

matplotlib庫中的雷達(dá)圖繪制是基于極坐標(biāo)的，因此所有的數(shù)據(jù)和標(biāo)簽都要根據(jù)角度來計(jì)算出位置。

本篇博客將詳細(xì)的解釋繪制雷達(dá)圖過程中的思路、過程以及各個(gè)函數(shù)方法的詳細(xì)解析，如有不正確的地方歡迎大佬指正~

繪圖代碼和解析

繪制一張多主體雷達(dá)圖

所謂多主體雷達(dá)圖，就是在一張圖中顯示多個(gè)多邊形組成的屬性圖，形成直觀的對比。

預(yù)處理

對應(yīng)的包下好，然后解決一下中文和符號顯示的問題，設(shè)置默認(rèn)的字體，修改繪圖樣式；

加載數(shù)據(jù)集（我這里的數(shù)據(jù)集來源：某綠色足球app），提取字典中的鍵和值分別保存在labels和score當(dāng)中。

importnumpyasnp

importmatplotlib.pyplotasplt

plt.rcParams['font.sans-serif']=['KaiTi']#指定默認(rèn)字體

plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False#解決保存圖像是負(fù)號'-'顯示為方塊的問題

plt.style.use('ggplot')#設(shè)置ggplot主題樣式

#原始數(shù)據(jù)集并獲取數(shù)據(jù)集長度

results=[{"速度":68,"射門":91,"傳球":83,"盤帶":83,"防守":47,"力量":82},

{"速度":88,"射門":87,"傳球":82,"盤帶":86,"防守":42,"力量":69},

{"速度":58,"射門":55,"傳球":70,"盤帶":67,"防守":86,"力量":77}]

data_length=len(results[0])

#將極坐標(biāo)根據(jù)數(shù)據(jù)長度進(jìn)行等分，形成角度列表

angles=np.linspace(0,2*np.pi,data_length,endpoint=False)

#分離屬性字段和數(shù)據(jù)

labels=[keyforkeyinresults[0].keys()]

score=[[vforvinresult.values()]forresultinresults]

封閉雷達(dá)圖

由于我們畫出來的圖是一個(gè)封閉的多邊形，而我們提取出來的score、labels和angles數(shù)據(jù)的每一項(xiàng)并不是首尾相接的，因此我們需要把每一個(gè)列表的第一項(xiàng)copy一下，然后添加到列表末尾。

angles=np.concatenate((angles,[angles[0]]))

labels=np.concatenate((labels,[labels[0]]))

score_Harry=np.concatenate((score[0],[score[0][0]]))

score_Son=np.concatenate((score[1],[score[1][0]]))

score_Tobi=np.concatenate((score[2],[score[2][0]]))

這里因?yàn)槲遗巳齻€(gè)球員的數(shù)據(jù)，所以有三條score數(shù)據(jù)。

提一下np.concatenate函數(shù)，這是一個(gè)numpy庫中對多個(gè)數(shù)組進(jìn)行合并的函數(shù)，參數(shù)格式為：concatenate((arr1,arr2,arr3),axis=0),第一個(gè)括號里面是要合并的數(shù)組，可以填任意個(gè)，第二個(gè)axis參數(shù)，與合并方式有關(guān)，這里我們用不到就不多贅述了。

繪制圖像

繪制圖像基本跟繪制條形圖的步驟差不多，有幾個(gè)可以注意的點(diǎn)：

plot函數(shù)中，繪制條形圖是按照橫坐標(biāo)-縱坐標(biāo)來填寫第一和第二個(gè)參數(shù)的，由于我們雷達(dá)圖是基于極坐標(biāo)的，matplotlib也很智能的提供了角度-半徑的極坐標(biāo)參數(shù)填寫方式；

plot中的顏色只管邊框顏色，fill函數(shù)中的顏色是填充顏色，可以自由組合追求美觀；

fill函數(shù)中的alpha參數(shù)指的是覆蓋區(qū)的透明度，越小表示越透明，區(qū)間0-1；

plt.legend圖例函數(shù)中的loc，是描述圖例位置的

代碼如下：

#設(shè)置圖形的大小

fig=plt.figure(figsize=(8,6),dpi=100)

#新建一個(gè)子圖

ax=plt.subplot(111,polar=True)

#繪制雷達(dá)圖并填充顏色

ax.plot(angles,score_Harry,color='orange')

ax.fill(angles,score_Harry,'y',alpha=0.4)

ax.plot(angles,score_Son,color='b')

ax.fill(angles,score_Son,'cyan',alpha=0.4)

ax.plot(angles,score_Tobi,color='r')

ax.fill(angles,score_Tobi,'salmon',alpha=0.4)

#設(shè)置雷達(dá)圖中每一項(xiàng)的標(biāo)簽顯示

ax.set_thetagrids(angles*180/np.pi,labels,fontsize=15)

ax.set_theta_zero_location('E')#設(shè)置0度坐標(biāo)軸起始位置，東西南北

ax.set_rlim(0,100)#設(shè)置雷達(dá)圖的坐標(biāo)刻度范圍

ax.set_rlabel_position(270)#設(shè)置雷達(dá)圖的坐標(biāo)值顯示角度，相對于起始角度的偏移量

ax.set_title("熱刺球員能力對比圖")

plt.legend(["哈里·凱恩","孫興愍","托比"],loc='lowerleft')

plt.show()

完整代碼：

importnumpyasnp

importmatplotlib.pyplotasplt

#解決中文顯示問題

plt.rcParams['font.sans-serif']=['KaiTi']#指定默認(rèn)字體

plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False#解決保存圖像是負(fù)號'-'顯示為方塊的問題

plt.style.use('ggplot')#設(shè)置ggplot樣式

#原始數(shù)據(jù)集并獲取數(shù)據(jù)集長度

results=[{"速度":68,"射門":91,"傳球":83,"盤帶":83,"防守":47,"力量":82},

{"速度":88,"射門":87,"傳球":82,"盤帶":86,"防守":42,"力量":69},

{"速度":58,"射門":55,"傳球":70,"盤帶":67,"防守":86,"力量":77}]

data_length=len(results[0])

angles=np.linspace(0,2*np.pi,data_length,endpoint=False)#將極坐標(biāo)根據(jù)數(shù)據(jù)長度進(jìn)行等分

#分離屬性字段和數(shù)據(jù)

labels=[keyforkeyinresults[0].keys()]

score=[[vforvinresult.values()]forresultinresults]

#使雷達(dá)圖數(shù)據(jù)封閉

angles=np.concatenate((angles,[angles[0]]))

labels=np.concatenate((labels,[labels[0]]))

score_Harry=np.concatenate((score[0],[score[0][0]]))

score_Son=np.concatenate((score[1],[score[1][0]]))

score_Tobi=np.concatenate((score[2],[score[2][0]]))

#設(shè)置圖形的大小

fig=plt.figure(figsize=(8,6),dpi=100)

#新建一個(gè)子圖

ax=plt.subplot(111,polar=True)

#繪制雷達(dá)圖并填充顏色

ax.plot(angles,score_Harry,color='orange')

ax.fill(angles,score_Harry,'y',alpha=0.4)

ax.plot(angles,score_Son,color='b')

ax.fill(angles,score_Son,'cyan',alpha=0.4)

ax.plot(angles,score_Tobi,color='r')

ax.fill(angles,score_Tobi,'salmon',alpha=0.4)

#設(shè)置雷達(dá)圖中每一項(xiàng)的標(biāo)簽顯示

ax.set_thetagrids(angles*180/np.pi,labels,fontsize=15)

ax.set_theta_zero_location('E')#設(shè)置0度坐標(biāo)軸起始位置，東西南北

ax.set_rlim(0,100)#設(shè)置雷達(dá)圖的坐標(biāo)刻度范圍

ax.set_rlabel_position(270)#設(shè)置雷達(dá)圖的坐標(biāo)值顯示角度，相對于起始角度的偏移量

ax.set_title("熱刺球員能力對比圖")

plt.legend(["哈里·凱恩","孫興愍","托比"],loc='lowerleft')

plt.show()

最后得到的雷達(dá)圖：

還是挺好看的()

繪制多張單主體雷達(dá)圖

數(shù)據(jù)處理部分跟上面一樣，我們直接從畫圖講起。

建立子圖

首先我們用plt.figure繪制好基本畫布之后，需要建立三個(gè)子圖（因?yàn)橛腥齻€(gè)球員）：

ax1=plt.subplot(131,polar=True)

ax2=plt.subplot(132,polar=True)

ax3=plt.subplot(133,polar=True)

我們把整個(gè)畫布看作一個(gè)矩陣，有m行n列；

第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)三位數(shù)，第一位表示該子圖在整個(gè)畫布的行位置，1表示總共把畫布劃分為1行；第二位表示列，3表示總共把畫布劃分為3列；第三個(gè)表示索引值，指的是具體的位置，按照從上到下從左到右排列，比如在一個(gè)2*2的畫布中，索引值為3表示在第二行第一個(gè)；

循環(huán)遍歷畫每個(gè)子圖

首先把畫圖用的子圖、數(shù)據(jù)、標(biāo)簽、顏色都用列表存起來，方便遍歷；

遍歷每一個(gè)子圖：

首先畫角度坐標(biāo)軸和框線，-.表示框線的樣式是有一個(gè)小線段加一個(gè)點(diǎn)組成，lw是linewidth的縮寫，表示線的粗細(xì)；

先繪制沿半徑方向的等值線，再繪制角度軸；

繪圖并填充顏色，跟上面一樣；

標(biāo)出數(shù)據(jù)下標(biāo)，ha和va是調(diào)整水平和垂直方向的位置

最后調(diào)整labels、坐標(biāo)值范圍等參數(shù)

ax,data,name,color=[ax1,ax2,ax3],[score_Harry,score_Son,score_Tobi],["哈里·凱恩","孫興愍","托比"],["orange","cyan","green"]

foriinrange(3):

#繪制角度軸和框線

forjinnp.arange(0,100+20,20):

ax[i].plot(angles,7*[j],'-.',lw=0.5,color='black')#沿半徑方向的等值線

forjinrange(5):

ax[i].plot([angles[j],angles[j]],[0,100],'-.',lw=0.5,color='black')#繪制角度軸

#繪制圖像并填充顏色

ax[i].plot(angles,data[i],color=color[i])

ax[i].fill(angles,data[i],color=color[i],alpha=0.4)

#數(shù)據(jù)下標(biāo)

fora,binzip(angles,data[i]):

ax[i].text(a,b+5,'%.00f'%b,ha='center',va='center',fontsize=1