5 使用 Makie.jl 做数据可视化

Maki-e 来源于日语， 它指的是一种在漆面上撒金粉和银粉的技术。 数据就是我们这个时代的金和银，让我们在屏幕上制作美丽的数据图吧！

Simon Danisch, Makie.jl 创始人

Makie.jl 是高性能，可扩展且跨平台的 Julia 语言绘图系统。 我们认为，它是最漂亮和最通用的绘图包。

与其他绘图包一样，该库的代码分为多个包。 Makie.jl 是绘图前端，它定义了所有创建绘图对象需要的函数。 虽然这些对象存储了绘图所需的全部信息，但还未转换为图片。 因此，我们需要一个 Makie 后端。 默认情况下，每一个后端都将 Makie.jl 中的API都重新导出了，因此只需要安装和加载所需的后端包即可。

目前主要有三个后端实现了 Makie 中定义的所有抽象类型的渲染功能。 第一个后端能够绘制 2D 非交互式的出版物质量级矢量图：CairoMakie.jl。 另一个后端是交互式 2D 和 3D 绘图库 GLFW.jl（支持 GPU），GLMakie.jl。 第三个后端是基于 WebGL 的交互式 2D 和 3D 绘图库 WGLMakie.jl，它运行在浏览器中。查阅 Makie 文档了解更多。

本书将只介绍一些 CairoMakie.jl 和 GLMakie.jl 的例子。

使用任一绘图后端的方法是 using 该后端并调用 activate! 函数。 示例如下：

  1. using GLMakie
  2. GLMakie.activate!()

现在可以开始绘制出版质量级的图。 但是，在绘图之前，应知道如何保存。 save 图片 fig 的最简单方法是 save("filename.png", fig)。 CairoMakie.jl 也支持保存为其他格式，如 svg 和 pdf。 通过传递指定的参数可以轻松地改变图片的分辨率。 对于矢量格式，指定的参数为 pt_per_unit。例如：

  1. save("filename.pdf", fig; pt_per_unit=2)

或

  1. save("filename.pdf", fig; pt_per_unit=0.5)

对于 png，则指定 px_per_unit。 查阅 后端 & 输出 可获得更多详细信息。

另一重要问题是如何可视化输出数据图。 在使用 CairoMakie.jl 时，Julia REPL 不支持显示图片， 所以你还需要 IDE（Integrated Development Environment，集成开发环境），例如支持 png 或 svg 作为输出的 VSCode，Jupyter 或 Pluto。 另一个包 GLMakie.jl 则能够创建交互式窗口，或在调用 Makie.inline!(true) 时在行间显示位图。

CC BY-NC-SA 4.0 Jose Storopoli, Rik Huijzer, Lazaro Alonso, 刘贵欣 (中文翻译), 田俊 （中文审校）