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Grafico a linee

Partiamo sempre dall’esempio su cui stiamo lavorando da un po’ di tempo a questa parte e creiamo un grafico a linee in Processing.

L’unica modifica al codice che dobbiamo fare è quella relativa alla grafica: lasciamo, dunque, inalterata la prima parte, quella relativa alla lettura dei dati dal file .csv e l’inserimento degli stessi in un array e passiamo direttamente alla grafica.

Ripensare la posizione della x

La prima differenza rispetto al grafico a barre sarà determinare correttamente la posizione x del valore estratto dall’array. Se, infatti, il ciascuna barra del grafico aveva una sua larghezza, ora dobbiamo rappresentare solo un punto.

Per risolvere il problema, pur mantenendo il risultato finale che avevamo realizzato nell’ultimo post, creo una nuova variabile chiamata x1 che mi servirà come nuovo riferimento e aggiungo un nuovo ciclo for solo per disegnare i punti di riferimento nel grafico.


int x1 = 68;
  
for(int i = 0; i < tempMin.length; i++) {
  ellipse(x1, height - 50 + tempMin[i] * - 20, 10, 10);
  ellipse(x1, height - 50 + tempMax[i] * - 20, 10, 10);
  x1 += 40;
}

Ecco il risultato:

Grafico a linee in Processing

Creiamo il grafico a linee

Creare un grafico a linee potrebbe essere più complesso di quanto ipotizzato: dovremmo, infatti, creare manualmente una linea per congiungere tra loro i punti disegnati in precedenza.

Per fortuna ci vengono in aiuto alcune funzione di Processing: beginShape()vertex() ed endShape().

Con beginShape() diciamo al programma di iniziare a creare una forma, aggiungiamo tutti i vertici che la compongono con vertex() e, una volta richiamata la funzione endShape(), Processing si preoccuperà di collegare insieme tutti i punti.

Come al solito, consiglio di verificare sul reference i parametri opzionali che possiamo usare per ciascuna funzione. Per questo esempio il comportamento di default è quello che fa al caso nostro ma in futuro potrebbero tornarvi utili anche le altre possibilità.

Dovendo creare due grafici a barre, dovremo utilizzare due cicli for:


int x1 = 68;

beginShape();
for (int i = 0; i < tempMin.length; i++) {
  vertex(x1, height - 50 + tempMin[i] * - 20);
  ellipse(x1, height - 50 + tempMin[i] * - 20, 10, 10);
  x1 += 40;
}
endShape();

x1 = 68;
beginShape();
for (int i = 0; i < tempMax.length; i++) {
  vertex(x1, height - 50 + tempMax[i] * - 20);
  ellipse(x1, height - 50 + tempMax[i] * - 20, 10, 10);
  x1 += 40;
}
endShape();

Grafico a linee beginShape, vertex, endShape

A questo punto possiamo eliminare i grafici a barre che avevamo tenuto come riferimento e andare a sistemare i colori per ottenere un risultato finale soddisfacente:

Grafico a linee finale in Processing

Codice completo

Guardando il codice vi sembrerà un po’ verboso, in particolare per quanto riguarda le assegnazioni dei colori. Facendo qualche esperimento vi renderete conto di quanto sia importante inserire le istruzioni giuste per evitare problemi di visualizzazione.


/*
 * Grafico a linee
 * Federico Pepe, 20.05.2018
 * http://blog.federicopepe.com/processing
 */

Table csv;

float tempMin[], tempMax[];

void setup() {
  size(500, 500);
  background(255);
  noStroke();
  csv = loadTable("data.csv", "header");

  println("Numero righe: " + csv.getRowCount());
  println("Numero colonne: " + csv.getColumnCount());

  tempMin = new float[0];
  tempMax = new float[0];

  for (int i = 1; i < csv.getColumnCount(); i++) {
    tempMin = append(tempMin, csv.getFloat(0, i));
    tempMax = append(tempMax, csv.getFloat(3, i));
  }

  printArray(tempMin);

  println("Il valore minimo è: " + min(tempMin));
  println("Il valore massimo è: " + max(tempMin));

  noLoop();

  // Scritte relative all'anno
  int x = 50;
  int year = 2008;
  
  for (int i = 0; i < tempMin.length; i++) {
    fill(0, 127);
    text(year, x + 2, height - 30);
    x += 40;
    year++;
  }
  
  // Temperature minime
  int x1 = 68;
  beginShape();
  for (int i = 0; i < tempMin.length; i++) {
    fill(100, 190, 255);
    vertex(x1, height - 50 + tempMin[i] * - 20);
    noStroke();
    ellipse(x1, height - 50 + tempMin[i] * - 20, 10, 10);
    x1 += 40;
    stroke(100, 190, 255);
    noFill();
  }
  endShape();
  
  // Temperature massime
  x1 = 68;
  beginShape();
  for (int i = 0; i < tempMax.length; i++) {
    fill(255, 100, 100);
    vertex(x1, height - 50 + tempMax[i] * - 20);
    noStroke();
    ellipse(x1, height - 50 + tempMax[i] * - 20, 10, 10);
    x1 += 40;
    stroke(255, 100, 100);
    noFill();
  }
  endShape();

  // Griglia di riferimento
  textAlign(RIGHT, CENTER);
  for (int j = 0; j <= 20; j++) {
    if (j % 5 == 0) {
      fill(0, 127);
      text(j + "°", 25, height - 52 + (j * - 20));
      stroke(0, 30);
    } else {
      stroke(0, 15);
    }
    line(30, height - 50 + (j * - 20), 470, height - 50 + (j * - 20));
  }
}

void draw() {
}

Creiamo il nostro primo grafico a barre

Abbiamo imparato come leggere un file CSV in Processing e come cominciare a lavorare sui dati passando da una tabella a un array. Ora è arrivato il momento di creare il nostro primo grafico a barre.

Per fare un velocissimo recap: stiamo lavorando in Processing con un file CSV che rappresenta le statistiche metoclimatiche degli ultimi 10 anni (2008-2017) della regione Veneto, prese dal sito del Mipaaf.

Il file contiene diverse informazioni interessanti ma, per il momento, abbiamo creato un array in cui abbiamo salvato solo i valori delle temperature minime:

[0] 6.9
[1] 7.3
[2] 6.7
[3] 7.4
[4] 7.2
[5] 7.7
[6] 8.7
[7] 8.0
[8] 7.6
[9] 7.1

Il primo valore si riferisce all’anno 2008 mentre quello inserito alla posizione [9] è il dato del 2017.

Disegniamo il grafico a barre

Disegnare un grafico a barre non è difficile: devo creare dei rettangoli della stessa larghezza e la cui altezza sia legata al dato che voglio rappresentare.

Creiamo una finestra di 500×500 pixel e, siccome i valori sono 10 divido, ciascun rettangolo avrà una larghezza pari a 50 pixel.

Utilizzo un ciclo for per leggere dall’array i singoli valori e li assegno direttamente all’altezza dei rettangoli

/*
 * Creiamo il nostro primo grafico a barre
 * Federico Pepe, 22.04.2018
 * http://blog.federicopepe.com/processing
 */

Table csv;

float tempMin[];

void setup() {
  // Dimensione della finestra
  size(500, 500);
  
  csv = loadTable("data.csv", "header");

  println("Numero righe: " + csv.getRowCount());
  println("Numero colonne: " + csv.getColumnCount());
  
  // Creazione dell'array
  tempMin = new float[0];
  // Inserimento dei dati nell'array
  for(int i = 1; i < csv.getColumnCount(); i++) {
    tempMin = append(tempMin, csv.getFloat(0, i));
  }
  printArray(tempMin);
  // Disegno il grafico
  for(int j = 0; j < tempMin.length; j++) {
    rect(j * 50, 0, 50, tempMin[j]);
  }
  
  noLoop();
}

void draw() {
}

La riga di codice più importante è: rect(j * 50, 0, 50, tempMin[j]);. Ricordo che la funzione rect() accetta quattro parametri: posizione x, posizione y, larghezza e altezza del rettangolo. Il codice, quindi, dovrebbe essere chiaro e non dovrebbe necessitare di ulteriori spiegazioni.

Grafico a barre in Processing

Il risultato, come possiamo vedere nell’immagine, non è, però, molto soddisfacente: i grafici a barre generalmente vengono disegnati dal basso verso l’alto e, in questo caso, il valore dell’altezza dei rettangoli è troppo basso per essere comprensibile.

È sufficiente modificare una sola riga di codice:

rect(j * 50, height, 50, tempMin[j] * - 20);

per ottenere un risultato completamente differente:

Bar Chart in Processing

Aggiungiamo un po’ di margine dai bordi della finestra e tra le varie barre del nostro grafico:

// Disegno il grafico
  int x = 50;
  for(int j = 0; j < tempMin.length; j++) {
    rect(x, height - 50, 36, tempMin[j] * - 20);
    x += 40;
  }

e un po’ di colore fill(100, 190, 255);

Visualizzazione di dati in Processing (grafico a barre)

Ecco il codice completo:

/*
 * Creiamo il nostro primo grafico a barre
 * Federico Pepe, 22.04.2018
 * http://blog.federicopepe.com/processing
 */

Table csv;

float tempMin[];

void setup() {
  // Dimensione della finestra
  size(500, 500);
  background(255);
  csv = loadTable("data.csv", "header");

  println("Numero righe: " + csv.getRowCount());
  println("Numero colonne: " + csv.getColumnCount());
  
  // Creazione dell'array
  tempMin = new float[0];
  // Inserimento dei dati nell'array
  for(int i = 1; i < csv.getColumnCount(); i++) {
    tempMin = append(tempMin, csv.getFloat(0, i));
  }
  printArray(tempMin);
  // Disegno il grafico
  int x = 50;
  fill(100, 190, 255);
  for(int j = 0; j < tempMin.length; j++) {
    rect(x, height - 50, 36, tempMin[j] * - 20);
    x += 40;
  }
  
  noLoop();
}

void draw() {
}

Per il momento possiamo fermarci qui. Per chi volesse spingersi un po’ oltre, un buon esercizio potrebbe essere, partendo dal codice qui sopra, aggiungere al grafico anche le temperature massime con dei rettangoli colorati di rosso.