Matplotlib 介绍

Question

Matplotlib 是一个用于在 Python 中制作数组的 2D 绘图的库。尽管它起源于模拟 MATLAB® [1] 图形命令，但它独立于MATLAB，可以以 Pythonic，面向对象的方式使用。尽管 Matplotlib 主要是用纯 Python 编写的，但它大量使用 NumPy 和其他扩展代码，即使对于大型数组也能提供良好的性能。

Matplotlib 的设计理念是，您只需几个命令即可创建简单的绘图，或只需一个！如果要查看数据的直方图，则不需要实例化对象，调用方法，设置属性等; 它应该只是工作。

多年来，我习惯使用 MATLAB 进行数据分析和可视化。MATLAB擅长制作漂亮的绘图。当我开始使用 EEG 数据时，我发现我需要编写应用程序与我的数据进行交互，并在 MATLAB 中开发了一个 EEG 分析应用程序。

随着应用程序的复杂性日益增加，与数据库，http 服务器的交互，操作复杂的数据结构，我开始强调 MATLAB 作为编程语言的限制，并决定重新开始 Python。Python 不仅弥补了 MATLAB 的所有缺陷，而且还是编程语言，但我很难找到 2D 绘图软件包（对于 3D VTK 而言，超出了我所有的需求）。

当我去寻找 Python 绘图包时，我有几个要求：

• 地块应该看起来很棒 - 出版品质。对我来说一个重要的要求是文本看起来不错（抗锯齿等）
• 包含 TeX 文件的 Postscript 输出
• 可嵌入图形用户界面进行应用程序开发
• 代码应该很简单，我可以理解并扩展它
• 制作地块应该很简单

找到没有适合我的软件包，我做了任何自我尊重的Python程序员会做的事情：卷起我的袖子并陷入困境。没有任何真实的计算机图形学经验，我决定模拟 MATLAB 的绘图功能，因为这是 MATLAB 做得很好 这有更多的优势，许多人都有很多 MATLAB 的经验，因此他们可以快速掌握在 python 中的蒸汽绘图。从开发人员的角度来看，拥有固定的用户界面（pylab 接口）非常有用，因为可以重新设计代码库的内容，而不影响用户代码。

Matplotlib 代码在概念上分为三个部分： pylab 接口是提供的函数集 matplotlib.pylab，允许用户创建与 MATLAB 图生成代码非常相似的代码（Pyplot教程）。该 Matplotlib 前端或 Matplotlib API 是一套做繁重的课程，创建和管理的数字，文字，线条，曲线等（艺术家教程）。这是一个对输出无关的抽象接口。

后端是依赖于设备的绘图设备，又名渲染器，即转换前端表示以硬拷贝或显示装置（什么是后端？）。示例后端：PS创建PostScript®硬拷贝，SVG 创建可扩展矢量图形 硬拷贝，Agg 使用 Matplotlib 附带的高品质抗颗粒几何库创建PNG输出，GTK 将 Matplotlib 嵌入到 Gtk+ 应用程序中，GTKAgg 使用Anti-Grain渲染器创建一个数字，并将其嵌入到 Gtk+ 应用程序中，等等对于PDF，WxWidgets，Tkinter等

Matplotlib 被许多不同的上下文使用。有些人希望自动生成 PostScript 文件以发送给打印机或发布商。其他人在Web应用程序服务器上部署Matplotlib以生成 PNG 输出，以便包含在动态生成的网页中。有些使用 Matplotlib 交互式地从 Windows 的Tkinter的Python外壳。我的主要用途是将Matplotlib嵌入到在 Windows，Linux 和 Macintosh OS X 上运行的 Gtk + EEG 应用程序中。

[1] MATLAB是The MathWorks，Inc.的注册商标。