1. 簡(jiǎn)介

Kepler.gl相信很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，作為Uber幾年前開(kāi)源的交互式地理信息可視化工具，kepler.gl依托WebGL強(qiáng)大的圖形渲染能力，可以在瀏覽器端以多種形式輕松展示大規(guī)模數(shù)據(jù)集。

 更令人興奮的是Kepler.gl在去年推出了基于Python的接口庫(kù)keplergl，結(jié)合jupyter notebook/jupyter lab的相關(guān)拓展插件，使得我們可以通過(guò)編寫(xiě)Python程序配合Kepler.gl更靈活地制作各種可視化作品。

而隨著近期keplergl的更新，更多的新特性得以同步到其Python生態(tài)中，本文就將針對(duì)其中的路徑動(dòng)畫(huà)的制作方法進(jìn)行介紹。

2.基于keplergl的路徑動(dòng)畫(huà)

我們要制作的路徑動(dòng)畫(huà)圖主要用于表現(xiàn)特定路徑上流的運(yùn)動(dòng)，譬如圖3的例子來(lái)自Kepler.gl官方示例：

而在官方的說(shuō)明中描述了要繪制路徑動(dòng)畫(huà)需要輸入的數(shù)據(jù)格式：

這是一個(gè)典型的GeoJSON格式LineString要素，特別的是其"coordinates"鍵對(duì)應(yīng)的值不同于常規(guī)的[經(jīng)度, 緯度]格式，而是代表著[經(jīng)度, 緯度, 高度, 時(shí)間戳]，其中高度非必要，可以設(shè)置為0，而時(shí)間戳則聲明了軌跡動(dòng)畫(huà)在該時(shí)間點(diǎn)會(huì)到達(dá)的該點(diǎn)位置，即線要素上連續(xù)的點(diǎn)位置+時(shí)間戳定義了軌跡動(dòng)畫(huà)的運(yùn)動(dòng)模式，下面我們分步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.構(gòu)造數(shù)據(jù)與初始化html

這里我們以重慶市渝中區(qū)的OSM路網(wǎng)為演示示例數(shù)據(jù)，首先我們需要利用json模塊來(lái)讀取本地重慶市渝中區(qū)_osm路網(wǎng)_道路.geojson數(shù)據(jù)：

from keplergl import KeplerGl
import json
import time
 
with open('geometry/重慶市渝中區(qū)_osm路網(wǎng)_道路.geojson') as g:
  raw_roads = json.load(g)

隨便打印出其中包含的某個(gè)線要素：

可以看到，這時(shí)線要素內(nèi)部包含的點(diǎn)還是[經(jīng)度, 緯度]的格式，接下來(lái)我們?yōu)槠涮摌?gòu)上時(shí)間戳信息，為了保證整個(gè)路網(wǎng)可視化的協(xié)調(diào)一致，將所有線要素的時(shí)間跨度固定在一個(gè)小時(shí)之內(nèi)，保證每段路上從頭到尾的軌跡動(dòng)畫(huà)都保持一致：

start_time = time.mktime(time.strptime('2020-05-29 20:00:00', "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
 
for i in range(raw_roads['features'].__len__()):
    for j in range(raw_roads['features'][i]['geometry']['coordinates'].__len__()):
        
        shift_time = int((j / raw_roads['features'][i]['geometry']['coordinates'].__len__())*3600) # 更新當(dāng)前對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳
        
        raw_roads['features'][i]['geometry']['coordinates'][j] \
            .extend([0, # 高度設(shè)置為0
                     int(start_time) + shift_time])

接著再打印其中一個(gè)線要素：

可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)點(diǎn)元素都追加上高度0以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳（注意這里的時(shí)間戳必須為整數(shù)否則之后輸入keplergl會(huì)報(bào)錯(cuò)），接下來(lái)的過(guò)程就非常簡(jiǎn)單。

首先確保你已經(jīng)安裝了keplergl以及對(duì)應(yīng)插件，譬如我所使用的jupyter lab，在確保nodejs被安裝的前提下，使用jupyter labextension install @
jupyter-widgets/jupyterlab-manager keplergl-jupyter安裝拓展插件（jupyter notebook可參考
https://github.com/keplergl/kepler.gl/tree/master/bindings/kepler.gl-jupyter#installation），以及使用pip install keplergl來(lái)安裝keplergl庫(kù)，一切準(zhǔn)備就緒直接運(yùn)行如下代碼：

from keplergl import KeplerGl
# 生成KeplerGl對(duì)象s
map1 = KeplerGl(height=400, 
                data={'flow': raw_roads}) # data以圖層名為鍵，對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)為值
map1
map1.save_to_html(file_name='渝中區(qū).html') # 導(dǎo)出到本地可編輯html文件

這一步的目的是初始化已嵌入目標(biāo)數(shù)據(jù)的html文件，接下來(lái)你就可以關(guān)閉jupyter lab，在工作目錄下找到已經(jīng)導(dǎo)出的html文件直接打開(kāi)，接下來(lái)的工作將在瀏覽器里進(jìn)行。

到此這篇關(guān)于Python+Kepler.gl輕松制作酷炫路徑動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python+Kepler.gl路徑動(dòng)畫(huà)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！