如何在Python中使用 Plotly 制作带有滑块的等值线图？

Plotly 是一个开源的 Python 数据可视化库，可以制作高度交互的图表。这里介绍如何使用 Plotly 制作带有滑块的等值线图。

数据准备

我们需要一个二维数组来表示等值线图数据，从而绘制出等高线图。在本例中，我们使用 numpy 中的 linspace 函数生成一些随机数据。

import numpy as np

x = np.linspace(-10, 10, 101)
y = np.linspace(-5, 5, 51)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(X) + np.cos(Y)

绘制等值线图

使用 Plotly 绘制等值线图需要导入 plotly.graph_objs 模块。我们可以使用 Contour（等值线）函数来创建基本等值线图。例如，下面的代码绘制了示例数据的等高线：

import plotly.graph_objs as go

fig = go.Figure(data=go.Contour(z=Z))
fig.show()

这将创建一个简单的等值线图。要使它可交互，请调用 fig.show()。

添加滑块

我们可以添加一个滑块来更改等值线的值。滑块可以使用 plotly.subplots.make_subplots 函数来创建。make_subplots 函数有许多选项可以调整图表的大小和布局等。

下面的代码中创建一个带有单个滑块的等值线图。

import plotly.subplots as sp

fig = sp.make_subplots(rows=1, cols=1, specs=[[{'type': 'contour'}]])

fig.add_trace(go.Contour(z=Z), row=1, col=1)

fig.update_layout(
    sliders=[{
        "steps": [{
            "method": "update",
            "args": [
                {"z": [np.sin(X) + np.cos(Y + k*i)]},
                {"title": "Frequency: {:.2f}".format(k*i)}
            ],
            "label": str(k*i)
        } for i in range(1, 21)
        ],
        "active": 0,
        "yanchor": "top",
        "xanchor": "left",
        "currentvalue": {
            "font": {"size": 16},
            "prefix": "Frequency: ",
            "visible": True,
            "xanchor": "center"
        },
        "len": 1,
        "x": 0.1,
        "y": 1.2
    }]
)

fig.show()

此处，我们使用 update 方法来更新等值线图的值。滑块包含了 20 个步骤，每个步骤增加 $0.05\times k$，其中 $k$ 是常数。运行代码将生成一个带有滑块的交互式等值线图。

结论

我们使用一些示例代码和数据，说明如何使用 Plotly 制作带有滑块的等值线图。我们使用 Contour 函数绘制等值线图，然后使用 make_subplots 函数添加滑块。这个示例说明了 Plotly 的绘图功能，希望对您有所帮助！