Enabling 3D plots?

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Valutazione

Difficoltà
5/5
Tempo stimato
Più di una settimana
Idoneità per principianti
28/100
Tipo di issue
Funzionalità
Chiarezza
Abbastanza chiara
Stato di attività
Ferma
Stack tecnologico
matplotlib, python
Ambito
data-visualization

Direzione di ricerca

Inizia da plotnine/ggplot.py, in particolare _build, _create_figure e _create_subplots, poi esamina plotnine/facets/layout.py e geom_point.draw_groups(). Confronta i punti di estensione proposti con la gestione esistente del faceting e delle coordinate. Il lavoro è completato quando esiste un’implementazione concordata che supporta i grafici 3D e il faceting, oppure un percorso chiaro di estensibilità se il supporto nativo al 3D è fuori ambito.

Scritto dal modello di indicizzazione a partire dal testo della issue.

Descrizione

Discussion Extensions Gold

Could 3D plots be supported by plotnine, or if not, could the internals be slightly adjusted to enable easy extension to 3D plots? Currently with a simple hack it is possible to get a simple 3d plotnine plot:

from plotnine import scale_color_manual, scale_shape_manual, theme_minimal
from plotnine.data import mtcars

mtcars['transmission'] = mtcars['am'].replace({0: 'automatic', 1: 'manual'})
(
    ggplot_3d(mtcars)
    + aes(x='hp', y='disp', z='mpg', shape='transmission', color='transmission')
    + geom_point_3d()
    + theme_minimal()
    + scale_shape_manual(values={'automatic': 'o', 'manual': '*'})
    + scale_color_manual(values={'automatic': 'red', 'manual': 'blue'})
)

image

The hack is:

from plotnine import ggplot, geom_point
from plotnine.utils import to_rgba, SIZE_FACTOR


class ggplot_3d(ggplot):
    def _create_figure(self):
        figure = plt.figure()
        axs = [plt.axes(projection='3d')]
        figure._themeable = {}
        self.figure = figure
        self.axs = axs
        return figure, axs

    def _draw_labels(self):
        ax = self.axs[0]
        ax.set_xlabel(self.layout.xlabel(self.labels))
        ax.set_ylabel(self.layout.ylabel(self.labels))
        ax.set_zlabel(self.labels['z'])


class geom_point_3d(geom_point):
    REQUIRED_AES = {'x', 'y', 'z'}

    
    @staticmethod
    def draw_unit(data, panel_params, coord, ax, **params):
        size = ((data['size']+data['stroke'])**2)*np.pi
        stroke = data['stroke'] * SIZE_FACTOR
        color = to_rgba(data['color'], data['alpha'])

        if all(c is None for c in data['fill']):
            fill = color
        else:
            fill = to_rgba(data['fill'], data['alpha'])

        ax.scatter3D(
            data['x'],
            data['y'],
            data['z'],
            s=size,
            facecolor=fill,
            edgecolor=color,
            marker=data.loc[0, 'shape'],
        )

    @staticmethod
    def draw_group(data, panel_params, coord, ax, **params):
        data = coord.transform(data, panel_params)
        units = 'shape'
        for _, udata in data.groupby(units, dropna=False):
            udata.reset_index(inplace=True, drop=True)
            geom_point_3d.draw_unit(udata, panel_params, coord, ax, **params)

However, because it is bypassing self.facet.make_axes() call in _create_figure() it does not support faceting.

While I would prefer plotnine to just support 3D plots, I fully respect if this is not aligned with the vision of the project; in that case the following places could be reworked to simplify extending:

  • to allow extending geom_point easier, the geom_point.draw_groups() method could be a classmethod rather than a static method, and instead of using hard-coded geom_point it would use cls; presumably this would be also need for other geoms which can have 3d equivalents (line, area, etc).
  • to allow to add zlabel special handling in addition to xlabel and ylabel a new common method Layout.label(self, labels, axis) could replace Layout.xlabel(self, labels) and Layout.ylabel(self, labels) OR the hard-coded use of self.layout = Layout() in ggplot._build could be replaced with either a new method ggplot._init_layout() or a new class attribute layout_class = Layout could be added (and then the call would be replaced with self.layout = self.layout_class());
  • to allow for faceting support, the fig.add_subplot(gs[i - 1]) call in _create_subplots should allow to pass projection='3d' keyword argument; this could be conditional on layout having a projection attribute.

Of course there some more changes for full integration (e.g. fliping of coordinates would need to know around which axis), but I believe that very little changes would be needed to gain quite a lot in terms of usability.

Lingua principale
Python
Stelle
4.8k
Fork
260
Merge medio
2g 12h
PR unite (30g)
4

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