Plotly：如何在两条垂直线之间设置填充颜色？

Question

使用 matplotlib，我们可以“简单地”使用fill_between()示例中的方法填充两条垂直线之间的区域：

https://matplotlib.org/3.2.1/gallery/lines_bars_and_markers/fill_between_demo.html#selectively-marking-horizo​​ntal-regions-across-the-whole-axes

使用 matplotlib，我可以制作我需要的东西：

我们有两个信号，我正在计算滚动/移动 Pearson 和 Spearman 的相关性。当相关性低于 -0.5 或高于 0.5 时，我想对周期进行着色（Pearson 为蓝色，Spearman 为橙色）。我还在所有地块中用灰色将周末变暗。

但是，我发现使用 Plotly 很难完成相同的任务。了解如何在两条水平线之间进行操作也很有帮助。

请注意，我使用 Plotly 和 Dash 来加速多个绘图的可视化。用户要求更“动态类型的东西”。然而，我不是一个 GUI 人，不能花时间在这上面，尽管我需要用初步结果来喂养他们。

顺便说一句，我过去尝试过 Bokeh，但由于某种我不记得的原因而放弃了。Plotly 看起来不错，因为我可以使用 Python 或 R，这是我的主要开发工具。

谢谢，

卡洛斯

Answer 1

您尚未提供数据示例，因此我将使用综合时间序列向您展示如何使用自定义函数为多个不同类别添加具有定义的开始和停止日期的多个形状bgLevel

两条垂直线之间有填充，很快就会变成一个矩形。并且可以使用 轻松将矩形添加为形状fig.add_shape。下面的示例将向您展示如何查找特定条件给定期间的开始日期和停止日期。在您的情况下，这些标准是变量的值是否高于或低于某个水平。

使用形状而不是迹线fig.add_trace()可以让您使用 定义绘图层的位置layer='below'。并且可以使用 轻松隐藏形状轮廓 line=dict(color="rgba(0,0,0,0))。

图 1：具有随机数据的时间序列图：

图 2：当出现以下情况时，背景设置为不透明灰色A > 100：

图 2：当D < 60

完整代码：

import numpy as np
import pandas as pd
import plotly.graph_objects as go
import plotly.express as px
import datetime

pd.set_option('display.max_rows', None)

# data sample
nperiods = 200
np.random.seed(123)
df = pd.DataFrame(np.random.randint(-10, 12, size=(nperiods, 4)),
                  columns=list('ABCD'))
datelist = pd.date_range(datetime.datetime(2020, 1, 1).strftime('%Y-%m-%d'),periods=nperiods).tolist()
df['dates'] = datelist 
df = df.set_index(['dates'])
df.index = pd.to_datetime(df.index)
df.iloc[0] = 0
df = df.cumsum().reset_index()

# function to set background color for a
# specified variable and a specified level



# plotly setup
fig = px.line(df, x='dates', y=df.columns[1:])
fig.update_xaxes(showgrid=True, gridwidth=1, gridcolor='rgba(0,0,255,0.1)')
fig.update_yaxes(showgrid=True, gridwidth=1, gridcolor='rgba(0,0,255,0.1)')

def bgLevels(fig, variable, level, mode, fillcolor, layer):
    """
    Set a specified color as background for given
    levels of a specified variable using a shape.
    
    Keyword arguments:
    ==================
    fig -- plotly figure
    variable -- column name in a pandas dataframe
    level -- int or float
    mode -- set threshold above or below
    fillcolor -- any color type that plotly can handle
    layer -- position of shape in plotly fiugre, like "below"
    
    """
    
    if mode == 'above':
        m = df[variable].gt(level)
    
    if mode == 'below':
        m = df[variable].lt(level)
        
    df1 = df[m].groupby((~m).cumsum())['dates'].agg(['first','last'])

    for index, row in df1.iterrows():
        #print(row['first'], row['last'])
        fig.add_shape(type="rect",
                        xref="x",
                        yref="paper",
                        x0=row['first'],
                        y0=0,
                        x1=row['last'],
                        y1=1,
                        line=dict(color="rgba(0,0,0,0)",width=3,),
                        fillcolor=fillcolor,
                        layer=layer) 
    return(fig)

fig = bgLevels(fig = fig, variable = 'A', level = 100, mode = 'above',
               fillcolor = 'rgba(100,100,100,0.2)', layer = 'below')

fig = bgLevels(fig = fig, variable = 'D', level = -60, mode = 'below',
               fillcolor = 'rgba(255,0,0,0.2)', layer = 'below')

fig.show()

Answer 2

我认为没有任何内置的 Plotly 方法与 matplotlib 的fill_between()方法等效。但是，您可以绘制形状，因此可能的解决方法是绘制一个灰色矩形并设置参数，layer="below"以便信号仍然可见。您还可以在轴范围之外设置矩形的坐标，以确保矩形延伸到绘图的边缘。

您可以通过绘制矩形并以类似方式设置轴范围来填充水平线之间的区域。

import numpy as np
import plotly.graph_objects as go

x = np.arange(0, 4 * np.pi, 0.01)
y = np.sin(x)

fig = go.Figure()
fig.add_trace(go.Scatter(
    x=x,
    y=y
))

# hard-code the axes
fig.update_xaxes(range=[0, 4 * np.pi])
fig.update_yaxes(range=[-1.2, 1.2])

# specify the corners of the rectangles
fig.update_layout(
    shapes=[
    dict(
        type="rect",
        xref="x",
        yref="y",
        x0="4",
        y0="-1.3",
        x1="5",
        y1="1.3",
        fillcolor="lightgray",
        opacity=0.4,
        line_width=0,
        layer="below"
    ),
    dict(
        type="rect",
        xref="x",
        yref="y",
        x0="9",
        y0="-1.3",
        x1="10",
        y1="1.3",
        fillcolor="lightgray",
        opacity=0.4,
        line_width=0,
        layer="below"
    ),
    ]
)

fig.show()