文章來源于Python大數據分析，作者費弗里

本文示例代碼、數據已上傳至Github倉庫https://github.com/CNFeffery/DataScienceStudyNotes

1 簡介

Kepler.gl相信很多人都聽說過，作為Uber幾年前開源的交互式地理信息可視化工具，kepler.gl依托WebGL強大的圖形渲染能力，可以在瀏覽器端以多種形式輕松展示大規模數據集。

圖1

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

圖2

而隨著近期keplergl的更新，更多的新特性得以同步到其Python生態中，本文就將針對其中的路徑動畫的制作方法進行介紹。

2 基于keplergl的路徑動畫

我們要制作的路徑動畫圖主要用于表現特定路徑上流的運動，譬如圖3的例子來自Kepler.gl官方示例：

圖3

而在官方的說明中描述了要繪制路徑動畫需要輸入的數據格式：

圖4

這是一個典型的GeoJSON格式LineString要素，特別的是其"coordinates"鍵對應的值不同于常規的[經度, 緯度]格式，而是代表著[經度, 緯度, 高度, 時間戳]，其中高度非必要，可以設置為0，而時間戳則聲明了軌跡動畫在該時間點會到達的該點位置，即線要素上連續的點位置+時間戳定義了軌跡動畫的運動模式，下面我們分步驟來實現。

2.1 構造數據與初始化html

這里我們以重慶市渝中區的OSM路網為演示示例數據，首先我們需要利用json模塊來讀取本地重慶市渝中區_osm路網_道路.geojson數據：

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

隨便打印出其中包含的某個線要素：

圖5

可以看到，這時線要素內部包含的點還是[經度, 緯度]的格式，接下來我們為其虛構上時間戳信息，為了保證整個路網可視化的協調一致，將所有線要素的時間跨度固定在一個小時之內，保證每段路上從頭到尾的軌跡動畫都保持一致：

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)?#?更新當前對應的時間戳raw_roads['features'][i]['geometry']['coordinates'][j]?\.extend([0,?#?高度設置為0int(start_time)?+?shift_time])

接著再打印其中一個線要素：

圖6

可以發現每個點元素都追加上高度0以及對應的時間戳（注意這里的時間戳必須為整數否則之后輸入keplergl會報錯），接下來的過程就非常簡單。

首先確保你已經安裝了keplergl以及對應插件，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來安裝keplergl庫，一切準備就緒直接運行如下代碼：

from?keplergl?import?KeplerGl #?生成KeplerGl對象s map1?=?KeplerGl(height=400,?data={'flow':?raw_roads})?#?data以圖層名為鍵，對應的矢量數據為值 map1 map1.save_to_html(file_name='渝中區.html')?#?導出到本地可編輯html文件 圖7

這一步的目的是初始化已嵌入目標數據的html文件，接下來你就可以關閉jupyter lab，在工作目錄下找到已經導出的html文件直接打開，接下來的工作將在瀏覽器里進行。

2.2 交互式創作

接下來的過程則不涉及任何代碼，我們將以點擊按鈕的方式改變我們可視化作品的外觀，由于整個過程細節較多，因此將整個過程錄制為視頻：

Kepler.gl中的交互式參數調整非常簡單，只要你隨便試一試就可以掌握其用法，不必拘泥于我上面的參數設置，發揮自己的創意，調出更美觀的軌跡動畫結果。

以上就是本文的全部內容，如有疑問或建議歡迎到評論區與我交流~

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Python应用】Python+Kepler.gl轻松制作酷炫路径动画的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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