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【plotly&legendまとめ】凡例の引数一覧

2021年12月25日

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plotlyのlayoutの引数legendで凡例のカスタムをしたいけど、どんな引数がある？

ということで、今回はplotlyで凡例をカスタムする際に使用するlayoutの引数legendの引数と挙動をまとめた。

matplotlib、pltとは異なりplotlyではカスタムできる項目が少ないけど、plotly独特のクリックしたときの挙動の変化などを簡単に変更することができる。

なお、Plotly公式の「Legends in Python」でも凡例について解説されている。今回はこの内容を参考に解説する。

python環境は以下。

  • Python 3.10.1
  • numpy 1.21.4
  • pandas 1.3.5
  • plotly 5.4.0
  • plotly-orca 3.4.2

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作成したコード全文

下準備（import）

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

まずは下準備としてのimport関連。今回は基本的にgoを使って解説するが、最後にpxでも可能ということを解説するのでpxもimportしている。

pioはグラフ保存用のライブラリ。以下の記事で解説している。

plotlyでグラフを静止画として保存する際に出るポップアップ
【plotly&orca】plotlyで静止画保存（orca）

続きを見る

numpyとpandasはデータ作成用などに使用する。

シンプルにプロット


まずはシンプルにプロットしてグラフを作成。使用するデータは上下2グループに分けられそうな適当な数列。

このグラフをデフォルトの基準として、以下より色々と引数や設定を変更する。

goでの散布図の描き方の詳細は以下を参照していただくとして、軽く解説する。

【plotly&go.Scatter】plotlyの散布図グラフの描き方

続きを見る

goで散布図を描くにはgo.Scatterが便利。その引数xに横軸の配列、yに縦軸の配列、nameに各プロットの名称を入れるだけでプロットが完了。

あとはgo.Figureでプロット情報を入れた変数plotを引数に入れる。最後にfig.show()でグラフを表示、pioでグラフを保存。

なお、デフォルトだとフォントサイズが小さめだったので、fig.update_layoutでフォントサイズを上げている。詳細は以下。

【plotly&fig作成と更新】add_traceやupdate_layoutの使い方

続きを見る

 
import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# シンプルにプロット

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot)
# グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
fig.update_layout(font_size=20, hoverlabel_font_size=20)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_simple"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

bgcolor, bordercolorで凡例の色を変更


レイアウトの引数をいじることで凡例の背景色などを変更可能。ここでは以下の3項目を変更した。

  • bgcolor: 背景色
  • bordercolor: 凡例の枠線の色
  • borderwidth: 凡例の枠線の太さ

また、フォントサイズについてはfig.update_layoutにしなくても、go.Layoutの引数として直接指定することも可能。

直接go.Layoutに入れた方がスッキリすると思ったので、ここでは直接指定とした。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    legend=dict(
        bgcolor='lavenderblush',  # 背景色
        bordercolor='blue',  # 枠線の色
        borderwidth=2,  # 枠線の太さ
    ),
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_color"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

font_size, font_familyでフォントのサイズや種類を変更

続いてはフォントやフォントサイズの変更。フォントに関しては凡例に限らず横軸ラベルやグラフタイトル、プロットのホバーなどにも反映させることが可能。

font_familyでフォントの種類を変更


まずはフォントの種類を引数fontのさらに引数familyで変更する。フォントについては使用環境で左右されるかもしれないが、とりあえず下記の15種類を使用することにした。

# 使用するフォントファミリー
font_families = (
    'Arial', 'Balto', 'Courier New', 'Droid Sans',
    'Droid Serif', 'Droid Sans Mono', 'Gravitas One', 'Old Standard TT',
    'Open Sans', 'Overpass', 'PT Sans Narrow', 'Raleway',
    'Times New Roman', 'sans-serif', 'verdana',
)

また、これらフォントに対して1つのグラフを作成するとなると、かなり多くのグラフができてしまう。

ということでplotlyお得意のボタン機能で各フォントを切り替えられるようにした。ボタンについては以下参照。

【plotly&ボタン】plotlyのupdatemenusにbuttonsを追加

続きを見る

今回はフォントの種類のみをボタンで切り替えられるようにするので、レイアウト関連の変更のみとなる。

レイアウトのみの変更を行うボタン機能をつけたグラフの簡単な作成手順は以下。

  1. プロットを作成（plot）
  2. 各ボタン内容（今回はフォントの種類）を作成（button, buttons）
  3. ボタン設定時のmethodはレイアウトの変更のみなので’relayout’に
  4. レイアウトに設置するための設定を行う（updatemenus）
  5. go.Layoutにupdatemenusを入れる

また、フォントの種類が多いので、updatemenusの引数typeはドロップダウンdropdownにして普段は隠すようにした。

さらにグラフタイトルについてもついでにフォント変更しておいた。蛇足。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# フォントの種類やサイズを変更

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 使用するフォントファミリー
font_families = (
    'Arial', 'Balto', 'Courier New', 'Droid Sans',
    'Droid Serif', 'Droid Sans Mono', 'Gravitas One', 'Old Standard TT',
    'Open Sans', 'Overpass', 'PT Sans Narrow', 'Raleway',
    'Times New Roman', 'sans-serif', 'verdana',
)

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, font_family in enumerate(font_families):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=font_family,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=font_family, font=dict(family=font_family)),
                legend=dict(font=dict(family=font_family))
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=0,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='dropdown',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='down',  # ボタンは下向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default font',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_font"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

font_sizeで凡例のフォントサイズを変更


次はフォントサイズを変更する。これもフォントの種類と同じように凡例に限った話ではないが凡例での指定でどれくらいサイズが変わるのかを示しておく。

フォントサイズも1サイズずつグラフを作成すると面倒なので、今度はスライダーで1グラフに収めることにする。スライダーについては以下。

【plotly&スライダー】plotlyのslidersにスライダーを追加

続きを見る

スライダーの作成手順もボタンと大差ない。それぞれのスライダーの内容を設定（ここではフォントサイズ）して、それをgo.Layoutに反映させるだけ。

引数が異なっていたりするけど、基本的な考え方は同じ。なので、ボタンかスライダーかを理解すればもう片方も理解しやすい。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 設定するフォントサイズ
sizes = (0, 1, 5, 10, 15, 20, 30)

# スライダーの作成
steps = []
for size in sizes:
    step = dict(
        method='relayout', label=size,
        args=[
            # 各スライダーのグラフタイトルとフォントサイズ
            dict(
                title=dict(text=f"font size = {size}", font=dict(size=size)),
                legend=dict(font=dict(size=size))
            )
        ],
    )
    steps.append(step)

# レイアウトにスライダーを設置するためのsliders作成
sliders = [
    dict(
        active=0,  # 初期状態で表示するプロットのインデックス
        # 各スライダーの傾きをスライダーの上に表示
        currentvalue=dict(prefix='font size: '),
        steps=steps,  # スライダー情報
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default font size',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    sliders=sliders  # スライダー設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_fontsize"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

valignで複数行の凡例の時のシンボルの位置を指定


凡例の名称が長すぎて改行して表示した際、凡例のシンボルの縦の位置をどうするか指定するのが引数valignの役割。

理解しにくい内容かつ、あまり使われないと思うが、上のグラフでボタンを変更してもらうと理解しやすいと思う。

topにすると凡例の名称の上端にシンボルが、bottomにすると下端にシンボルが来る。middleにするとちょうど真ん中にシンボルが来る。

凡例はgo.Scatterの引数nameで指定した内容が反映される。なので、nameで<br>タグを使って改行しておいた。使い道は少ない気がする。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=f"prefix<br>{name}<br>suffix",  # 複数行にしたプロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# シンボルの位置
valigns = ('top', 'middle', 'bottom')

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, valign in enumerate(valigns):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=valign,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=valign),
                legend=dict(valign=valign)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=1,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default valign',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_valign"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

x, yとanchorで凡例の位置を変更

お次は凡例自体の位置を変更。こちらはわかりやすいだろう。ただし、x, yとxanchor, yanchorは異なるので注意。

x, yはシンプルに凡例の位置。anchorがつく引数はその位置の基準を上下左右どこにするか。

x, yで位置を変更


まずはx, yについて見てみる。今回は0, 0.5, 1という3種類の位置でグラフを作成した。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 凡例の位置
position_xs = position_ys = (0, 0.5, 1)

# スライダーの作成
steps = []
for position_x in position_xs:
    for position_y in position_ys:
        # 凡例を置く座標
        coordinates = f"(x, y)=({position_x}, {position_y})"

        step = dict(
            method='relayout', label=coordinates,
            args=[
                # 各スライダーのグラフタイトルとフォントサイズ
                dict(
                    title=dict(text=coordinates,),
                    legend=dict(x=position_x, y=position_y)
                )
            ],
        )
        steps.append(step)

# レイアウトにスライダーを設置するためのsliders作成
sliders = [
    dict(
        active=0,  # 初期状態で表示するプロットのインデックス
        steps=steps,  # スライダー情報
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default legend position',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    sliders=sliders  # スライダー設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_xy"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

xanchor, yanchorで位置の基準を指定


anchorは位置の基準をどこにするかを指定する引数。例えばxanchorの場合だとx=1の基準を凡例の右端にするのか左端にするのか中央にするのかって感じ。

上のグラフではxanchor, yanchorのボタンを作成した。本当はボタンではlegend自体の上書きではなくxanchorだけの変更（更新）という風にしたかったができなかった。

なので、yanchorを変更するとxanchorがデフォルトの位置に戻ってしまう。まあ動きを見る分には問題ないか。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# anchorで凡例の位置基準を決める

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# x, yのanchor
xanchors = ("auto", "left", "center", "right")
yanchors = ("auto", "top", "middle", "bottom")

# xanchor切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, xanchor in enumerate(xanchors):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=f"x_{xanchor}",  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=f"x_{xanchor}"),
                legend=dict(xanchor=xanchor)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)
# yanchor切り替え用のボタン作成
for num, yanchor in enumerate(yanchors):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot) right
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=f"y_{yanchor}",  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=f"y_{yanchor}"),
                legend=dict(yanchor=yanchor)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=1,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='<meta charset='utf-8'>dropdown',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default xanchor, yanchor',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_anchor"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

traceorderとtracegroupgapで凡例の順番と間隔

plotlyにはlegendgroupという機能がある。これは複数のプロットをここのプロットではなく、グループとして捉えるというもの。

例えば、data1, data2はグループa、data3, data4, data5はグループbという感じ。

このlegendgroupを使った時の順番とグループ間のギャップ（間隔）を変更する。

traceorderで凡例の順番を変更


まずは引数traceorderで凡例の順番を変更。これはグループにしなくても適用できるけど、グループに対応したgroupedがあるからここで解説。

引数は単発でnormalやreversedとしてもいいが、組み合わせたい時は+を使うことが可能。

なお、normalはデフォルトで、reversedは全プロットを逆順に、groupedはグループごと分けることを意味する。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 凡例グループの順番

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# traceorder='grouped'のためにプロットをグループ化
legendgroup = dict(
    a=1, b=1, c=1,  # グループ1
    x=2, y=2, z=2,  # グループ2
)

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # 複数行にしたプロットの名称
        legendgroup=legendgroup[name],  # 凡例のグループ
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# traceordersは+で結合可能
# 'normal+grouped'は'normal'なのでエラー
traceorders = ('normal', 'reversed', 'grouped', 'reversed+grouped',)

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, traceorder in enumerate(traceorders):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=traceorder,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=traceorder),
                legend=dict(traceorder=traceorder)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=1,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default traceorder: grouped',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_traceorder"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

tracegroupgapで凡例の間隔を変更


引数tracegroupgapを使うことで、凡例グループ間の間隔を変更することが可能。デフォルトではtracegroupgap=10でちょっと隙間がある。

ここではスライダーで隙間を変更した。より大げさにしたいなら数値を大きくすると良い。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 凡例のグループ同士の間隔を変更

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# traceorder='grouped'のためにプロットをグループ化
legendgroup = dict(
    a=1, b=1, c=1,  # グループ1
    x=2, y=2, z=2,  # グループ2
)

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # 複数行にしたプロットの名称
        legendgroup=legendgroup[name],  # 凡例のグループ
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 凡例の間隔
tracegroupgaps = (0, 5, 10, 30)

# スライダーの作成
steps = []
for tracegroupgap in tracegroupgaps:
    step = dict(
        method='relayout', label=tracegroupgap,
        args=[
            # 各スライダーのグラフタイトルとフォントサイズ
            dict(
                title=dict(text=f"tracegroupgap = {tracegroupgap}",),
                legend=dict(tracegroupgap=tracegroupgap)
            )
        ],
    )
    steps.append(step)

# レイアウトにスライダーを設置するためのsliders作成
sliders = [
    dict(
        active=2,  # 初期状態で表示するプロットのインデックス
        # 各スライダーの傾きをスライダーの上に表示
        currentvalue=dict(prefix='tracegroupgap = '),
        steps=steps,  # スライダー情報
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default tracegroupgap = 10',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    sliders=sliders  # スライダー設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_tracegroupgap"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

groupclickで凡例グループクリック時の挙動を変更


引数groupclickを使用することで、凡例グループをクリックしたときの挙動を変更することが可能。

デフォルトでは同じグループの凡例全てを表示したり非表示にしたりできるが、groupclick~’toggleitem’にすると各プロットに対して表示・非表示を変更できる。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 凡例グループをクリックしたときの挙動

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# traceorder='grouped'のためにプロットをグループ化
legendgroup = dict(
    a=1, b=1, c=1,  # グループ1
    x=2, y=2, z=2,  # グループ2
)

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # 複数行にしたプロットの名称
        legendgroup=legendgroup[name],  # 凡例のグループ
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 凡例グループをクリックしたときに各プロットが反応するか、グループで反応するか
groupclicks = ('toggleitem', 'togglegroup')

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, groupclick in enumerate(groupclicks):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=groupclick,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=groupclick),
                legend=dict(groupclick=groupclick)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=1,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default groupclick: togglegroup',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_groupclick"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

itemclickで凡例のクリック回数の挙動を変更


凡例をクリックするとプロットを表示・非表示にできるのがplotlyの大きなメリット。クリック回数に応じた挙動は引数itemclickm, itemdoubleclickで変更可能。

itemdoubleclickは1回クリックで、itemdoubleclickは2回クリック。それぞれtoggle: クリックしたプロットを非表示、toggleothers: クリックしたプロット以外を非表示を選択可能。

デフォルトではitemclicks=’toggle’, itemdoubleclick=’toggleothers’なのでシングルクリックでそのプロット、ダブルクリックでそのプロット以外が非表示になる。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 凡例をシングルクリック、ダブルクリックしたときの挙動を変更

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 凡例をシングル・ダブルクリックした時の挙動
itemclicks = ('toggle', 'toggleothers')
itemdoubleclicks = ('toggleothers', 'toggle')

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, (click, doubleclick) in enumerate(zip(itemclicks, itemdoubleclicks)):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=f"{click} x {doubleclick}",  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=f"1: {click},  2: {doubleclick}"),
                legend=dict(itemclick=click, itemdoubleclick=doubleclick)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=0,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    # 初期グラフのタイトル
    title='Default itemclicks: toggle itemdoubleclicks: toggleothers',
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_itemclick"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

itemsizingで凡例のシンボルサイズを変更


通常、凡例に描かれるプロットのシンボルのサイズは実際にプロットされているシンボルのサイズに対応して大きくなったり小さくなったりする。

しかし、これだとプロットのシンボルが小さいものだと凡例でどんな形状（円とか三角とか）なのかがわかりにくい。

そこで、legendの引数itemsizingでデフォルトのプロットのサイズに合わせるのか一定のサイズに統一するのかを選択できる。

itemsizing=’trace’で実際のシンボルサイズに対応、itemsizing＝'constant'にすると一定のサイズとなる。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 凡例のシンボルサイズを変更

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# 各プロットのマーカー（シンボル）2サイズ
marker_size = dict(
    a=1, b=4, c=7,
    x=10, y=13, z=16,
)
# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
        marker_size=marker_size[name],  # プロットのマーカー（シンボル）サイズ
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# プロットのマーカーサイズに合わせるか一定の大きさにするか
itemsizings = ('trace', 'constant')

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, itemsizing in enumerate(itemsizings):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=itemsizing,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=f"itemsizing: {itemsizing}"),
                legend=dict(itemsizing=itemsizing)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=0,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    # 初期グラフのタイトル
    title='Default itemsizing: trace',
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_itemsizing"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

itemwidthで凡例のシンボルの幅を変更


legendの引数itemwidthで凡例のシンボル表示幅を変更することができる。ここではプロットの線の長さが変わることで凡例の幅が変更されている。

凡例部分の長さが変わるので、プロット領域（グラフの水色の部分）外に凡例があるとプロット領域が狭くなることに注意。

import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

# traceorder='grouped'のためにプロットをグループ化
legendgroup = dict(
    a=1, b=1, c=1,  # グループ1
    x=2, y=2, z=2,  # グループ2
)

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # 複数行にしたプロットの名称
        legendgroup=legendgroup[name],  # 凡例のグループ
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# 凡例のシンボルの長さ
itemwidths = (30, 50, 100, 500)

# スライダーの作成
steps = []
for itemwidth in itemwidths:
    step = dict(
        method='relayout', label=itemwidth,
        args=[
            # 各スライダーのグラフタイトルとフォントサイズ
            dict(
                title=dict(text=f"itemwidth = {itemwidth}",),
                legend=dict(itemwidth=itemwidth)
            )
        ],
    )
    steps.append(step)

# レイアウトにスライダーを設置するためのsliders作成
sliders = [
    dict(
        active=0,  # 初期状態で表示するプロットのインデックス
        # 各スライダーの傾きをスライダーの上に表示
        currentvalue=dict(prefix='itemwidth = '),
        steps=steps,  # スライダー情報
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    title='Default itemwidth = 30',  # 初期グラフのタイトル
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    sliders=sliders  # スライダー設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_itemwidth"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

orientationで凡例の向きを変更


今更な感じがするが、引数orientationで凡例の向きを変更することが可能。デフォルトはv（vertical）で右上から右下にかけて凡例が並ぶ。

一方でorientation=’h’とするとhorizontalの意味となり、凡例は左下から右下にかけて伸びることになる。さらに幅が足りなくなると自動で改行される。

ここではデータ数を50に増やしてスクロールバーの表示や改行を再現した。

import numpy as np
import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {}
for num in range(50):
    ys[f"data{num}"] = np.array([0, 2, 1]) + num

# プロットを作成
plot = []
for name, y in ys.items():
    d = go.Scatter(
        x=x,  # 横軸の配列
        y=y,  # 縦軸の配列
        name=name,  # プロットの名称
    )
    plot.append(d)  # プロットを格納

# プロットのマーカーサイズに合わせるか一定の大きさにするか
orientations = ('v', 'h')

# font切り替え用のボタン作成
buttons = []
for num, orientation in enumerate(orientations):
    # 一旦、プロット数だけ非表示にする
    visible = [False] * len(plot)
    # その後、各フォントに該当する位置のプロットを表示に変更
    visible[num * len(plot):(num + 1) * len(plot)] = [True] * len(plot)

    # ボタンの作成
    button = dict(
        label=orientation,  # ボタンのラベル
        method='relayout',  # ボタンの適用範囲はレイアウトのみ
        args=[
            # 各ボタンのグラフタイトルと凡例にフォントを適用
            dict(
                title=dict(text=f"orientation: {orientation}"),
                legend=dict(orientation=orientation)
            ),
        ]
    )
    buttons.append(button)

# レイアウトにボタンを設置するためのupdatemenus作成
updatemenus = [
    dict(
        active=0,  # 初期グラフで見た目上、押されるボタン
        type='buttons',  # ボタンのタイプはボタンに
        direction='right',  # ボタンは右向きに配置
        x=0.5, y=1.01,  # ボタンの位置
        xanchor='center', yanchor='bottom',  # ボタンの位置の基準
        buttons=buttons,  # ここに設定したボタン情報を入れる
    )
]

# レイアウトの作成
layout = go.Layout(
    # 初期グラフのタイトル
    title='Default itemsizing: trace',
    # グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
    font_size=20, hoverlabel_font_size=20,
    updatemenus=updatemenus  # ボタン設定
)
# グラフの作成
fig = go.Figure(data=plot, layout=layout)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_orientation"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

pxで凡例を編集


ここまでgoを使ってlegendの引数について解説したが、サクッとキレイなグラフを描けるpxでも凡例の編集は可能。

ただし、pxの場合は一発でfigを作成する（goでもできるが本記事ではdataとlayoutで分けて作成後にfigを作成）ので、layoutを作成するにはfig作成後に編集という形になる。

fig作成後の編集はfig.update_layoutになるが、詳細については以下の記事参照。

【plotly&fig作成と更新】add_traceやupdate_layoutの使い方

続きを見る

また、pxはpandasのデータフレームを使用すること多いので、以下でデータをpandasのデータフレームに変換している。pxで散布図を作成する方法は以下の記事参照。

なお、ここではpx.scatterで点のグラフ作成後に線を追加しているが、 px.lineで線のグラフを作成し、fig.update_tracesでmarkerを追加する方法もある。

【plotly&px.scatter】pxでの散布図の描き方

続きを見る

 
import numpy as np
import pandas as pd
import plotly.express as px
import plotly.io as pio

# 横軸の配列と縦軸の配列たち
x = (0, 1, 2)
ys = {
    'a': (0, 1, 2), 'b': (1, 2, 0), 'c': (2, 1, 0),
    'x': (10, 12, 11), 'y': (11, 10, 12), 'z': (12, 11, 10)
}

arr_x = x * len(ys)
print(arr_x)
# (0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2)

arr_y = np.array(list(ys.values())).flatten()
print(arr_y)
# [ 0  1  2  1  2  0  2  1  0 10 12 11 11 10 12 12 11 10]

arr_name = sorted(list(ys) * len(x))
print(arr_name)
# ['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'x', 'x', 'x', 'y', 'y', 'y', 'z', 'z', 'z']

df = pd.DataFrame(dict(x=arr_x, y=arr_y, name=arr_name))
print(df)
#     x   y name
# 0   0   0    a
# 1   1   1    a
# 2   2   2    a
# 3   0   1    b
# 4   1   2    b
# 5   2   0    b
# 6   0   2    c
# 7   1   1    c
# 8   2   0    c
# 9   0  10    x
# 10  1  12    x
# 11  2  11    x
# 12  0  11    y
# 13  1  10    y
# 14  2  12    y
# 15  0  12    z
# 16  1  11    z
# 17  2  10    z

fig = px.scatter(df, x='x', y='y', color='name')
# プロット線+マーカーに
fig.update_traces(mode='lines+markers')

# # px.lineを使用する場合はマーカーを追加する
# fig = px.line(df, x='x', y='y', color='name', markers=True)

# グラフ全体とホバーのフォントサイズ変更
fig.update_layout(font_size=20, hoverlabel_font_size=20)
fig.show()

# グラフ保存
prefix = 'plotly-legend-summary'  # 保存ファイル名の接頭辞
save_name = f"{prefix}_px"
pio.orca.config.executable = '/Applications/orca.app/Contents/MacOS/orca'
pio.write_html(fig, f"{save_name}.html")
pio.write_image(fig, f"{save_name}.png")

凡例は大事

ということで、今回はplotlyの凡例legendの引数まとめを行なった。一応、他にも引数はあるけど使用頻度が少ないと判断したので省いた。

凡例はプロットよりも地味だしないがしろにされるかもしれないが、凡例がないとどのプロットがどのデータかがわからん。当たり前。

Excelとかならそこまでカスタムできないけど、plotlyだと割とカスタムできるのでより見やすいグラフとなるように色々と工夫してほしい。

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執筆者は大学の研究室・大学院にて独学でPythonを習得した。

でも社会人になったら独学で行うには時間も体力もなくて大変だ。

時間がない社会人だからこそプロの教えを乞うのが効率的。

ここでは色んなタイプに合ったプログラミングスクールの紹介をする。

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メガネ

Webエンジニア駆け出し。独学のPythonで天文学系の大学院を修了。常時金欠のガジェット好きでM2 Pro MacBook Pro（30万円） x Galaxy S22 Ultra（17万円）使いの狂人。自己紹介と半生→変わって楽しいの繰り返しレビュー依頼など→お問い合わせ・運営者情報、TwitterX@m_ten_pa、 YouTube@megatenpa、 Threads@megatenpa

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