Dotaz: Interaktivní vykreslování grafu

[28734]

Hodil by se mi námět, jakým způsobem a v jakém jazyce co nejefektivněji vytvořit rozhraní pro interaktivní vykreslování grafů. Moje vize je následující:

• Mám několik desítek datových sad (např. v různých textových souborech).
• Potřebuji vyzkoušet, které z nich je nejvhodnější vykreslit do grafu. Musí to rozhodnout člověk, neexistuje způsob, jak to dělat automaticky.
• Udělat z dat graf v gnuplotu nebo pythonu není problém, komplikací je vyzkoušení různých kombinací zobrazených dat. Není možné hrubou silnou vyzkoušet všechny kombinace, ani není ideální konvergovat k finální grafu tak, že vždy budu ve skriptu měnit kombinace dat a znovu to vykreslovat.
• Představuji si, že by mohlo jít udělat relativně jednoduché grafické rozhraní, kde v jednom panelu bych měl seznam možných datových řad, v druhém vykreslený graf. Graf by se v aktuálním čase překresloval podle vybraných dat k zobrazení, různé kombinace by tedy šlo vyzkoušet relativně rychle.
• Ideálně by mohl jít graf interaktivně otáčet (3D).
• Většinu parametrů grafu bych měnil např. v gnuplot skriptu - jsou to věci, které by se měnily jen málokdy.

Jde o relativně soukromou věc, nic komerčního a nemusí to být přiliš robusní.

Máte nějaké tipy, jak toto co nejjednodušeji vytvořit? Uvažoval jsem o perlu, ale nemám zkušenosti, jak v něm dělat GUI. Případně, neexistuje již něco s funkcemi, které popisuji?

Děkuji předem

Odpovědi

[MadCatX]

Pokud nemáš problém s C++ a Qt, možná bys mohl použít Q3DSurface. Nikdy jsem to nezkoušel, takže nevím, kolik boiler plate kódu bys okolo toho musel napsat. Na čistě 2D grafy je velmi solidní Qtčková knihovna Qwt.

[Jendа]

Já jsem lama, takže bych to, co chce tazatel, asi psal v Pythonu a matplotlib/SciPy.

[28734]

Pokud by to byla jediná možnost, s C++ problém nemám, ale bojím se, že bych zde musel dopisovat až moc věcí od nuly.

[Jendа]

Už pár let zoufale sháním něco, co je schopné prostě vykreslit data, aby v tom šlo browsit a zoomovat, ideálně aplikovat elementární filtry (FIR, integrace, …), ideálně běžet realtime (data chodí ze senzorů furt) a ideálně i třeba kreslit waterfall. Nic takového jsem nenašel.

Velmi hrubě to aproximuje KST. Má to strašně moc funkcí, ale většinou ne ty, co potřebuju , a praštěné ovládání.

[28734]

Díky. Nevíš, zda toto umí 3D grafy, v dokumentaci jsem je nenašel.

[NN]

charts.js?

[28734]

Pokud koukám dobře, toto 3D grafy neumí ...

[Olaf]

Jelikož takové věci dělám, tak prostě webová appka s klikátky --- Python stack: Django jako web framework, Dajaxice/Dajax pro Ajax + JS knihovna FlotCharts nebo Flot nebo klidně přímo Matplotlib. Dajaxice/Dajax už autor pohřbil, ale udržuje se fork na Githubu (jelikož mám desítky tisíc řádků v tom napsané i já, tak si to udržuju taky).

Místo Djanga (je-li to pro někoho kanon na vrabce) lze použít i Flask či Bottle a ajaxovou stránku věci napsat přímo.

[28734]

Díky, dost možná to tak dopadne. Neměl bys nějaký kód na 3D grafy, o který by ses podělil, ať nemusím začínat od píky? ;)

[Olaf]

Příloha:

• plotly_1.png (354466 bytů)

Jak říkám, kombinuju JS a Matplotlib. Data naexportuješ jako cvs apod. Matplotlib ale neumí grafy otáčet, takže (a s tím osobní zkušenost nemám) bych zkusil něco z toho, co například používá pythonovský SageMath -- buď nějakou JS knihovnu (mají three.js?) nebo javovský jmol.

Poslední dobou jede plotly (tím spamují každičké fórum a komunitu na G+, čímž mi lezou neskutečně krkem), což je dost schopná věc s API pro Python, R aj. Jede i v offline modu. Oni totiž chtějí dost peněz za nasazení na servery apod. Když člověk nefunguje v offline modu, chce to po něm jméno a key atd. Ale nějakou dobu se dá plotly nainstalovat přes pip a pak aktivovat offline mod (viz níže). A s těmi grafy se dá otáčet (JS).

Dejme tomu, že máš soubor s daty, ty nahraješ buď přes numpy, nebo třeba Pandas (což je pythonovský balík pro časové řady atd.). Já udělal csv soubor tak, že jsem do něj vyexportoval hodnoty z definované funkce. No to je fuk, prostě teď přejdeme na vykreslení pomocí plotly v offline režimu v Jupyteru (iPython notebooku).

import plotly
from plotly.offline import download_plotlyjs, init_notebook_mode, iplot
init_notebook_mode()

plotly.offline.init_notebook_mode()

import plotly.graph_objs as go    
import pandas as pd

z_data = pd.read_csv('data_3d.csv')

data = [
    go.Surface(
        z=z_data.as_matrix()
    )
]

layout = go.Layout(
    title='3D graf',
    width=800,
    height=650,

)

fig = go.Figure(data=data, layout=layout)
iplot(fig, filename='elevations-3d-surface', show_link=False)

Výsledek v příloze. Ovšem konkrétně řešení pro tebe jen tak nenavrhnu. To, co přesně chceš, víš jen ty. Ale vsadil bych na Python stack.

[Olaf]

Příloha:

• plotly_2.png (383479 bytů)

A tady ještě ten graf pootočený, viz přílohu.

[28734]

Pěkná ukázka, konkrétní řešení je samozřejmě na mě, především kvůli struktuře a zpracování dat, toto ale jako ukázka postačuje. Více méně by graf samotný nějak podobně mohl vypadat, ale příliš se mi nelíbí ten jejich online/offline mód. Druhý z nich je lehce složitější než přiložení knihovny, což by mohl být problém na některých strojích, online verze s licencování nepřichází v úvahu. Nebo nevíš, lze plotly nějak přiložit ke skriptu, aby byl nezávislý na stroji, tj. fungoval tam, kde je jen "základní" Python? Možná je to triviální dotaz, ale s knihovnami v Pythonu nemám zkušenosti a na podobný dotaz streja google neodpověděl.

[Olaf]

Nevím, jestli rozumím dotazu. Jako přiložit knihovnu do adresáře podobně jako DLL u Win aplikací nebo JS u HTML? To asi ne, to není jeden soubor. :) To ať poradí někdo znalejší. Každý stroj, na kterém se spouští pythonovské kódy, které vyžadují numpy, scipy, matplotlib apod., musejí mít tyto knihovny/balíčky u sebe. Lze třeba udělat "izolované" prostředí, tzv. virtuální prostředí -- virtualenv, kde budou jen potřebné věci (výše jmenované), aniž by zasahovaly do systémového Pythonu. Vytvořím jako virtualenv pyenv, kde pyenv je mnou zvolený název, do něj se přepnu pomocí příkazu source /cesta-k-pyenv/bin/activate a v konzoli mi svítí, že pracuju z tohoto prostředí a všechny py skripty budou spuštěny odtud (což se lze přesvědčit dotazem which python, který vrátí cestu do toho adresáře a ne systémovou). Abych jako ocas nemusel psát celou cestu k virtuálním prostředím, udělal jsem si aliasy v profilu bashe: alias pyenv='source /cesta-k-pyenv/bin/activate'. Takže v konzoli stačí zadat pyenv a jsem tam. Z virtuálního prostředí se ven dostanu zadáním deactivate.

Virtuální prostředí lze vytvořit i tak, aby vůbec neviděl pythonovské systémové věci a vše řídil jen na základě toho, co má v tom mnou definovaném adresáři. Abych nezapomněl, jakmile jsem v tom virtualenv, potřebné knihovny apod. instaluju normálně jako pip install balíček.

Jestli chceš ještě větší míru izolace a hlavně přenositelnosti, pak prosím, sáhni po Dockeru. S tím si vyhraješ dosyta.

[28734]

Nevím, jestli rozumím dotazu. Jako přiložit knihovnu do adresáře podobně jako DLL u Win aplikací nebo JS u HTML? To asi ne, to není jeden soubor. :)

Ano, dotaz jsi pochopil. Jdu se tedy učit s pythonem ;)

[Olaf]

Když napíšeš, v čem a zda vůbec jsi programoval, na jakém systému to budeš dělat atd., tak se ti pokusím v lecčems pomoci, abys ze začátku moc netápal.

[28734]

Vážím si nabídky, ale raději se budu ptát časem na konkrétní věci. Obecných návodů je na internetu mnoho a nepotřebuji plýtvat potenciálem geinálních mozků v tomto fóru

[Olaf]

Sorráč, tady je čistější kód, špatně jsem ti to překopíroval z těch ukázek, zůstaly tam zbytečnosti atd.

from plotly.offline import iplot, init_notebook_mode
init_notebook_mode()

import plotly.graph_objs as go    
import pandas as pd

z_data = pd.read_csv('data_3d.csv')

data = [
    go.Surface(
        z=z_data.as_matrix()
    )
]

layout = go.Layout(
    title='3D graf',
    width=800,
    height=650,
)

fig = go.Figure(data=data, layout=layout)
iplot(fig, show_link=False)

[Tany]

NVD3 http://nvd3.org/

[28734]

Děkuji, toto ale asi neumí 3D grafy

[ttt]

d3 3d grafy umí, ale nezkoušel jsem je, nedokážu říct, jak moc je to komplikované. http://bl.ocks.org/supereggbert/aff58196188816576af0

[Olaf]

No ale ten kód je bruntální.

[ehmmm]

Matlab? Ja vim, ten asi neprojde. Nevim, jestli by tohle umelo i Octave.

[28734]

Není důvod, proč by Matlab neprošel. Pokud bych věděl, že v něm výsledku dosáhnu podstatně efektivněji, použiji ho. Nevím ale, jak v něm udělat podobné grafické rozhraní, tak raději sáhnu po něčem univerzálnějším.