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Plotters - Rust可视化绘图库 🦀 📈🚀
请注意：此库处于非常早期阶段。我正在尽最大努力稳定API并提高整体质量。API可能会在此期间更改。
Plotters是一个专为绘制图形、图表而设计的绘图库，采用纯Rust编写。Plotters支持多种后端，包括位图、矢量图和WebAssembly。
画廊
快速入门
要使用Plotters，您只需将Plotters添加到您的Cargo.toml
[depedencies]
plotters = "^0.1.13"
以下代码绘制了一个二次函数。 src/main.rs,
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let root = BitMapBackend::new("examples/outputs/0.png", (640, 480)).into_drawing_area();
root.fill(&White)?;
let mut chart = ChartBuilder::on(&root)
.caption("y=x^2", &("Arial", 50).into_font())
.margin(5)
.x_label_area_size(30)
.y_label_area_size(30)
.build_ranged(-1f32..1f32, -0.1f32..1f32)?;
chart.configure_mesh().draw()?;
chart.draw_series(LineSeries::new(
(-50..=50).map(|x| x as f32 / 50.0).map(|x| (x, x * x)),
&Red,
))?
.label("y = x^2")
.legend(|(x,y)| Path::new(vec![(x,y), (x + 20,y)], &Red));
chart.configure_series_labels()
.background_style(&White.mix(0.8))
.border_style(&Black)
.draw()?;
Ok(())
}
Rust中绘图的动力
Rust是进行数据可视化的完美语言。尽管有各种不同语言的许多成熟的可视化库。但Rust是适合这一需求的最佳语言之一。
-
易于使用 Rust在标准库中内置了一个非常好的迭代器系统。借助迭代器的帮助，Rust中的绘图可以像大多数高级编程语言一样简单。基于Rust的绘图库非常易于使用。
-
快速 如果您需要渲染具有数万亿数据点的图形，Rust是一个很好的选择。Rust的性能允许您将数据处理步骤和渲染步骤合并到单个应用程序中。在高级编程语言中进行绘图时，例如JavaScript或Python，由于性能考虑，必须在将数据点馈入绘图程序之前进行下采样。Rust足够快，可以在单个程序中进行数据处理和可视化。您还可以将图形渲染代码集成到处理大量数据的应用程序中，并实时进行可视化。
-
WebAssembly支持 Rust是少数具有最佳WASM支持的编程语言之一。在Rust中进行绘图对于网页上的可视化非常有用，与JavaScript相比，性能将得到巨大提升。
支持哪些类型的图形？
Plotters不受任何特定类型图形的限制。您可以使用Plotters API轻松创建自己的图形类型。
但Plotters提供了一些内置图形类型以方便使用。目前，我们支持线系列、点系列、蜡烛图系列和直方图。该库设计为能够将多个图形渲染到单个图像中。但Plotters旨在成为一个完全可扩展的平台，以支持任何其他类型的图形。
在HTML5画布上绘图
Plotters目前支持使用HTML5画布的后端。要使用WASM支持，您只需使用CanvasBackend而不是其他后端，所有其他API保持不变！
在repo的examples/wasm-demo目录下有一个Plotters + WASM的小型演示。要尝试部署的版本，请点击此链接。
通过示例说明概念
绘图后端
绘图器可以使用不同的绘图后端，包括SVG、位图，甚至是实时渲染。例如，一个位图绘图后端。
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
// Create a 800*600 bitmap and start drawing
let mut backend = BitMapBackend::new("examples/outputs/1.png", (300, 200));
// And if we want SVG backend
// let backend = SVGBackend::new("output.svg", (800, 600));
backend.draw_rect((50, 50), (200, 150), &Red, true)?;
Ok(())
}
绘图区域
绘图器使用了一个称为绘图区域的概念用于布局。绘图器支持将多个绘图区域集成到一个单独的图像中。这是通过创建子绘图区域来实现的。
除此之外，绘图区域还允许自定义坐标系，通过这样做，坐标映射将由绘图区域自动完成。
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let root_drawing_area =
BitMapBackend::new("examples/outputs/2.png", (300, 200)).into_drawing_area();
// And we can split the drawing area into 3x3 grid
let child_drawing_areas = root_drawing_area.split_evenly((3, 3));
// Then we fill the drawing area with different color
for (area, color) in child_drawing_areas.into_iter().zip(0..) {
area.fill(&Palette99::pick(color))?;
}
Ok(())
}
元素
在绘图器中，元素是图形的构建块。所有元素都可以在绘图区域上绘制。存在不同类型的内置元素，如线条、文本、圆等。您也可以在应用程序代码中定义自己的元素。
您还可以将现有的元素组合起来构建一个复杂的元素。
要了解更多关于元素系统的信息，请阅读元素模块文档。
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let root = BitMapBackend::new("examples/outputs/3.png", (300, 200)).into_drawing_area();
root.fill(&White)?;
// Draw an circle on the drawing area
root.draw(&Circle::new(
(100, 100),
50,
Into::<ShapeStyle>::into(&Green).filled(),
))?;
Ok(())
}
可组合元素
除了内置元素外，元素还可以组合成我们称为组合元素的逻辑组。在组合新元素时，目标坐标中给出了左上角的位置，并使用一个新的基于像素的坐标作为进一步元素组合的目的，该坐标的左上角被定义为(0,0)。
例如，我们可以有一个包含点和其坐标的元素。
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let root = BitMapBackend::new("examples/outputs/4.png", (640, 480)).into_drawing_area();
root.fill(&RGBColor(240, 200, 200))?;
let root = root.apply_coord_spec(RangedCoord::<RangedCoordf32, RangedCoordf32>::new(
0f32..1f32,
0f32..1f32,
(0..640, 0..480),
));
let font = ("Arial", 15.0).into_font();
let dot_and_label = |x: f32, y: f32| {
return EmptyElement::at((x, y))
+ Circle::new((0, 0), 3, ShapeStyle::from(&Black).filled())
+ Text::new(format!("({:.2},{:.2})", x, y), (10, 0), &font);
};
root.draw(&dot_and_label(0.5, 0.6))?;
root.draw(&dot_and_label(0.25, 0.33))?;
root.draw(&dot_and_label(0.8, 0.8))?;
Ok(())
}
图表上下文
为了绘制图表，绘图器需要在绘图区域之上构建一个名为ChartContext的数据对象。图表上下文相对于绘图区域定义了更高层次的构建。例如，您可以使用图表上下文对象定义标签区域、网格，并使用图表上下文对象将数据系列放置在绘图区域上。
use plotters::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let root = BitMapBackend::new("examples/outputs/5.png", (640, 480)).into_drawing_area();
root.fill(&White);
let root = root.margin(10, 10, 10, 10);
// After this point, we should be able to draw construct a chart context
let font: FontDesc = ("Arial", 40.0).into();
// Create the chart object
let mut chart = ChartBuilder::on(&root)
// Set the caption of the chart
.caption("This is our first plot", &font)
// Set the size of the label region
.x_label_area_size(20)
.y_label_area_size(40)
// Finally attach a coordinate on the drawing area and make a chart context
.build_ranged(0f32..10f32, 0f32..10f32)?;
// Then we can draw a mesh
chart
.configure_mesh()
// We can customize the maximum number of labels allowed for each axis
.x_labels(5)
.y_labels(5)
// We can also change the format of the label text
.y_label_formatter(&|x| format!("{:.3}", x))
.draw()?;
// And we can draw something in the drawing area
let smaller_font = font.resize(10.0);
chart.draw_series(LineSeries::new(
vec![(0.0, 0.0), (5.0, 5.0), (8.0, 7.0)],
&Red,
))?;
// Similarly, we can draw point series
chart.draw_series(PointSeries::of_element(
vec![(0.0, 0.0), (5.0, 5.0), (8.0, 7.0)],
5,
&Red,
&|c, s, st| {
return EmptyElement::at(c) // We want to construct a composed element on-the-fly
+ Circle::new((0,0),s,st.filled()) // At this point, the new pixel coordinate is established
+ Text::new(format!("{:?}", c), (10, 0), &smaller_font);
},
))?;
Ok(())
}
其他
要使用最新开发版本，请拉取https://github.com/38/plotters.git。在Cargo.toml
[dependencies]
plotters = { git = "https://github.com/38/plotters.git" }
绘图器现在支持使用功能来控制后端依赖。默认情况下，支持BitMapBackend和SVGBackend，在Cargo.toml的依赖描述中使用default_features = false，您可以选择性地选择后端实现。
svg启用SVGBackendbitmap启用BitMapBackend
例如，以下依赖描述将避免使用位图支持进行编译
[dependencies]
plotters = { git = "https://github.com/38/plotters.git", default_features = false, features = ["svg"] }
依赖
~1–7.5MB
~101K SLoC