R을 사용하여 애니메이션 히스토그램 만들기

모든 웹사이트의 게시물에 직접 삽입할 수 있는 애니메이션 막대 차트가 점점 인기를 얻고 있습니다. 이는 특정 시간 동안 모든 특성의 변화 역학을 표시하고 이를 명확하게 수행합니다. R 및 일반 패키지를 사용하여 이를 생성하는 방법을 살펴보겠습니다.

Skillbox는 다음을 권장합니다. 실기 코스 "처음부터 Python 개발자".

알림: "Habr"의 모든 독자를 위한 - "Habr" 프로모션 코드를 사용하여 Skillbox 과정에 등록할 때 10 루블 할인.

패키지

R에는 패키지가 필요합니다.

• ggplot2
• 가니메이트

이 두 가지는 매우 필요합니다. 또한 데이터를 관리하고 그에 따라 배열을 정리하고 포맷하려면 tidyverse, 관리인 및 저울이 필요합니다.

데이터

이 프로젝트에서 사용할 원본 데이터세트는 World Bank 웹사이트에서 다운로드됩니다. 여기 있습니다 - 세계은행 데이터. 동일한 데이터가 미리 만들어져 있어야 하는 경우 다음에서 다운로드할 수 있습니다. 프로젝트 폴더.

이것은 어떤 종류의 정보입니까? 샘플에는 수년간(2000년부터 2017년까지) 대부분의 국가의 GDP 가치가 포함되어 있습니다.

데이터 처리

아래에 게시된 코드를 사용하여 필요한 데이터 형식을 준비하겠습니다. 열 이름을 지우고, 숫자를 숫자 형식으로 변환하고, 수집() 함수를 사용하여 데이터를 변환합니다. 나중에 사용할 수 있도록 gdp_tidy.csv에 수신된 모든 내용을 저장합니다.

library(tidyverse)
library(janitor)

gdp <- read_csv("./data/GDP_Data.csv")

#select required columns

gdp <- gdp %>% select(3:15)

#filter only country rows

gdp <- gdp[1:217,]

gdp_tidy <- gdp %>%
mutate_at(vars(contains("YR")),as.numeric) %>%
gather(year,value,3:13) %>%
janitor::clean_names() %>%
mutate(year = as.numeric(stringr::str_sub(year,1,4)))

write_csv(gdp_tidy,"./data/gdp_tidy.csv")

애니메이션 히스토그램

생성에는 두 단계가 필요합니다.

• ggplot2를 사용하여 실제 히스토그램의 전체 세트를 플롯합니다.
• gganimate를 사용하여 원하는 매개변수로 정적 히스토그램에 애니메이션을 적용합니다.

마지막 단계는 GIF 또는 MP4를 포함하여 원하는 형식으로 애니메이션을 렌더링하는 것입니다.

라이브러리 로드 중

• 도서관(타이디버스)
• 도서관(gganimate)

데이터 관리

이 단계에서는 데이터를 필터링하여 매년 상위 10개 국가를 가져와야 합니다. 히스토그램의 범례를 표시할 수 있는 여러 열을 추가해 보겠습니다.

gdp_tidy <- read_csv("./data/gdp_tidy.csv")

gdp_formatted <- gdp_tidy %>%
group_by(year) %>%
# The * 1 makes it possible to have non-integer ranks while sliding
mutate(rank = rank(-value),
Value_rel = value/value[rank==1],
Value_lbl = paste0(" ",round(value/1e9))) %>%
group_by(country_name) %>%
filter(rank <=10) %>%
ungroup()

정적 히스토그램 작성

이제 필요한 형식의 데이터 패키지가 있으므로 정적 히스토그램 그리기를 시작합니다. 기본 정보 - 선택한 기간 동안 최대 GDP를 기록한 상위 10개 국가입니다. 우리는 매년 그래프를 만듭니다.

staticplot = ggplot(gdp_formatted, aes(rank, group = country_name,
fill = as.factor(country_name), color = as.factor(country_name))) +
geom_tile(aes(y = value/2,
height = value,
width = 0.9), alpha = 0.8, color = NA) +
geom_text(aes(y = 0, label = paste(country_name, " ")), vjust = 0.2, hjust = 1) +
geom_text(aes(y=value,label = Value_lbl, hjust=0)) +
coord_flip(clip = "off", expand = FALSE) +
scale_y_continuous(labels = scales::comma) +
scale_x_reverse() +
guides(color = FALSE, fill = FALSE) +
theme(axis.line=element_blank(),
axis.text.x=element_blank(),
axis.text.y=element_blank(),
axis.ticks=element_blank(),
axis.title.x=element_blank(),
axis.title.y=element_blank(),
legend.position="none",
panel.background=element_blank(),
panel.border=element_blank(),
panel.grid.major=element_blank(),
panel.grid.minor=element_blank(),
panel.grid.major.x = element_line( size=.1, color="grey" ),
panel.grid.minor.x = element_line( size=.1, color="grey" ),
plot.title=element_text(size=25, hjust=0.5, face="bold", colour="grey", vjust=-1),
plot.subtitle=element_text(size=18, hjust=0.5, face="italic", color="grey"),
plot.caption =element_text(size=8, hjust=0.5, face="italic", color="grey"),
plot.background=element_blank(),
plot.margin = margin(2,2, 2, 4, "cm"))

ggplot2를 사용하여 플롯을 만드는 것은 매우 간단합니다. 위의 코드 섹션에서 볼 수 있듯이 theme() 함수에는 몇 가지 핵심 사항이 있습니다. 모든 요소가 문제 없이 애니메이션되도록 하려면 필요합니다. 필요한 경우 일부는 표시되지 않을 수 있습니다. 예: 수직 그리드 선과 범례만 그려지지만 축 제목과 기타 여러 구성 요소는 영역에서 제거됩니다.

생기

여기서 핵심 기능은 전환_상태()이며, 이는 별도의 정적 그래프를 함께 연결합니다. view_follow()는 그리드 선을 그리는 데 사용됩니다.

anim = staticplot + transition_states(year, transition_length = 4, state_length = 1) +
view_follow(fixed_x = TRUE) +
labs(title = 'GDP per Year : {closest_state}',
subtitle = "Top 10 Countries",
caption = "GDP in Billions USD | Data Source: World Bank Data")

표현

애니메이션이 생성되어 anim 객체에 저장되면 animate() 함수를 사용하여 렌더링할 차례입니다. animate()에 사용되는 렌더러는 필요한 출력 파일 유형에 따라 다를 수 있습니다.

GIF

# For GIF

animate(anim, 200, fps = 20, width = 1200, height = 1000,
renderer = gifski_renderer("gganim.gif"))


MP4

# For MP4

animate(anim, 200, fps = 20, width = 1200, height = 1000,
renderer = ffmpeg_renderer()) -> for_mp4

anim_save("animation.mp4", animation = for_mp4 )

결과

보시다시피 복잡한 것은 없습니다. 전체 프로젝트는 다음에서 사용할 수 있습니다. 내 GitHub, 적합하다고 판단되는 대로 사용할 수 있습니다.

Skillbox는 다음을 권장합니다.

• XNUMX년 실습 코스 "저는 PRO 웹 개발자입니다".
• 온라인 코스 "처음부터 C# 개발자".
• 실기 코스 "0에서 PRO로의 PHP 개발자".

출처 : habr.com