如何在浏览器中重定向/渲染 Pyodide 输出？

Question

我最近遇到了Pyodide项目。

我已经使用 Pyodide 构建了一个小演示，但是尽管我花了很多时间查看源代码，但对我来说如何重定向

print

输出（除了修改 CPython 源代码）并不明显），以及如何将输出从 matplotlib.pyplot 重定向到浏览器。

从源代码来看， FigureCanvasWasm 确实有一个

show()

方法，具有适当的后端用于绘制到浏览器画布 - 但是，我不清楚如何实例化此类并调用它的

show()

方法，或者确实，是否有另一种更明显的方法将绘图重定向到画布。

因此我的问题是：

如何重定向
```
print()
```
消息
如何强制 pyodide 在浏览器中绘制 matplotlib 图形？

这是我的测试页面：

<!doctype html>
<meta charset="utf-8">
<html lang="en">
<html>
<head>
    <title>Demo</title>
    <script src="../../pyodide/build/pyodide.js"></script>
</head>
<body>
</body>
    <script type="text/javascript">
      languagePluginLoader.then(() => {
      pyodide.loadPackage(['matplotlib']).then(() => {
          pyodide.runPython(`
                  import matplotlib.pyplot as plt
                  plt.plot([1, 2, 3, 4])
                  plt.ylabel('some numbers')
                  #fig = plt.gcf()
                  #fig.savefig(imgdata, format='png')                  
                  print('Done from python!')`
          );
          //var image = pyodide.pyimport('imgdata');
          //console.log(image);
      });});

    </script>
<html>

Answer 1

首先让我们看看是否可以在浏览器中显示任何内容；例如一个普通的字符串。 Python 变量存储在

pyodide.globals

属性中。因此，我们可以从那里获取 python 对象并将其放入页面上的

<div>

元素中。

<!doctype html>
<meta charset="utf-8">
<html>
<head>
    <title>Demo</title>
    <script src="../pyodide/pyodide.js"></script>
</head>
<body>
</body>
    <script type="text/javascript">
      languagePluginLoader.then(() => {
          pyodide.runPython(`my_string = "This is a python string." `);

          document.getElementById("textfield").innerText = pyodide.globals.my_string;
      });

    </script>

    <div id="textfield"></div>
<html>

现在我想我们可以用 matplotlib 图形做同样的事情。下面将显示文档中保存的 png 图像。

<!doctype html>
<meta charset="utf-8">
<html lang="en">
<html>
<head>
    <title>Demo</title>
    <script src="../pyodide/pyodide.js"></script>
</head>
<body>
</body>
    <script type="text/javascript">
      languagePluginLoader.then(() => {
      pyodide.loadPackage(['matplotlib']).then(() => {
          pyodide.runPython(`
                import matplotlib.pyplot as plt
                import io, base64

                fig, ax = plt.subplots()
                ax.plot([1,3,2])

                buf = io.BytesIO()
                fig.savefig(buf, format='png')
                buf.seek(0)
                img_str = 'data:image/png;base64,' + base64.b64encode(buf.read()).decode('UTF-8')`
          );

          document.getElementById("pyplotfigure").src=pyodide.globals.img_str

      });});

    </script>

    <div id="textfield">A matplotlib figure:</div>
    <div id="pyplotdiv"><img id="pyplotfigure"/></div>
<html>

我还没有研究过

backends.wasm_backend

，所以这可能允许以更自动化的方式实现上述操作。

Answer 2

使用 wasm 后端时，图形的 canvas 属性是 FigureCanvasWasm 的实例。调用画布的

show()

方法应该足以在浏览器中显示图形。不幸的是，画布的

create_root_element()

方法中的一个小错误导致图形无法显示。此方法创建一个包含图形的

div

元素。它首先尝试创建一个碘化物输出 div 元素。如果失败，则会创建一个纯 HTML div 元素。然而，该元素永远不会附加到文档中，因此保持不可见。

下面是来自 FigureCanvasWasm 如果发生这种情况的代码行

def create_root_element(self):
    # Designed to be overridden by subclasses for use in contexts other
    # than iodide.
    try:
        from js import iodide
        return iodide.output.element('div')
    except ImportError:
        return document.createElement('div')

注释表明非碘化物代码是一个需要通过重写方法来扩展的存根。这需要子类化 FigureCanvasWasm，将其安装为 pyodide 模块并配置 matplotlib 以使用该后端。

但是有一个快捷方式，因为 python 允许重写实例的方法，而无需修改类，如问题 394770 所示。将以下代码放入 HTML 文档中会在浏览器中显示一个图形

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from js import document

x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
y = np.sin(x)

f = plt.figure()
plt.plot(x,y)

# ordinary function to create a div
def create_root_element1(self):
    div = document.createElement('div')
    document.body.appendChild(div)
    return div

#ordinary function to find an existing div
#you'll need to put a div with appropriate id somewhere in the document
def create_root_element2(self):
    return document.getElementById('figure1')

#override create_root_element method of canvas by one of the functions above
f.canvas.create_root_element = create_root_element1.__get__(
    create_root_element1, f.canvas.__class__)

f.canvas.show()

最初工具栏不显示图标。我必须下载、解压并安装 fontawesome 以及 pyodide 并在标题中包含以下行才能获取这些

<link rel="stylesheet" href="font-awesome-4.7.0/css/font-awesome.min.css">

编辑：关于问题的第一部分，将输出流重定向到浏览器，您可以看看它是如何在 pyodide 的 console.html.

中完成的

它用 StringIO 对象替换 sys.stdout

pyodide.runPython(`
    import sys
    import io
    sys.stdout = io.StringIO()
`);

然后运行 python 代码（可以完全忽略它是在 wasm 上下文中运行的事实）

pyodide.runPython(`
    print("Hello, world!")
`);

最后，将 stdout 缓冲区的内容发送到输出元素

var stdout = pyodide.runPython("sys.stdout.getvalue()")
var div = document.createElement('div');
div.innerText = stdout;
document.body.appendChild(div);

Answer 3

要显示 print() 调用 pyodide 形式，您可以使用 loadPyodide 上的参数来重定向 stdout：

var paragraph = document.getElementById("p");

pyodide = await loadPyodide({
    indexURL : "https://cdn.jsdelivr.net/pyodide/v0.18.1/full/",
    stdin: window.prompt,
    stdout: (text) => {paragraph.textContent += text;},
    stderr: (text) => {paragraph.textContent += text;}
  });

https://github.com/pyodide/pyodide/blob/main/src/js/pyodide.js

Answer 4

我为 Python 创建了一个简单的交互式 shell。如果您需要更多详细信息，请阅读此教程。

(async () => { // create anonymous async function to enable await

  var output = document.getElementById("output")
  var code = document.getElementById("code")
  
  output.value = 'Initializing...\n'

  window.pyodide = await loadPyodide({stdout: addToOutput, stderr: addToOutput}) // redirect stdout and stderr to addToOutput
        output.value += 'Ready!\n' 
})()


function addToOutput(s) {
  output.value += `${s}\n`
  output.scrollTop = output.scrollHeight
}

async function evaluatePython() {
  addToOutput(`>>>${code.value}`)

  await pyodide.loadPackagesFromImports(code.value, addToOutput, addToOutput)
  try {
    let result = await pyodide.runPythonAsync(code.value)
    addToOutput(`${result}`)
  }
  catch (e) {
    addToOutput(`${e}`)
  }
  code.value = ''
}

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/pyodide/v0.21.3/full/pyodide.js"></script>

Output:
<textarea id="output" style="width: 100%;" rows="10" disabled=""></textarea>
<textarea id="code" rows="3">import numpy as np
np.ones((10,))
</textarea>
<button id="run" onclick="evaluatePython()">Run</button>

这是

matplotlib

的示例。请注意，这将加载一堆依赖项，这将需要几分钟的时间。

const python_code = `
from js import document
import numpy as np
import scipy.stats as stats
import matplotlib.pyplot as plt
import io, base64

def generate_plot_img():
  # get values from inputs
  mu = int(document.getElementById('mu').value)
  sigma = int(document.getElementById('sigma').value)
  # generate an interval
  x = np.linspace(mu - 3*sigma, mu + 3*sigma, 100)
  # calculate PDF for each value in the x given mu and sigma and plot a line 
  plt.plot(x, stats.norm.pdf(x, mu, sigma))
  # create buffer for an image
  buf = io.BytesIO()
  # copy the plot into the buffer
  plt.savefig(buf, format='png')
  buf.seek(0)
  # encode the image as Base64 string
  img_str = 'data:image/png;base64,' + base64.b64encode(buf.read()).decode('UTF-8')
  # show the image
  img_tag = document.getElementById('fig')
  img_tag.src = img_str
  buf.close()
`;

(async () => { // create anonymous async function to enable await
  window.pyodide = await loadPyodide() 
  await pyodide.loadPackagesFromImports(python_code)
  await pyodide.runPythonAsync(python_code)

})()

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/pyodide/v0.21.3/full/pyodide.js"></script>

mu:
<input id='mu' value='1' type="number">
<br><br>
sigma:
<input id='sigma' value='1' type="number">
<br><br>
<button onclick='pyodide.globals.get("generate_plot_img")()'>Plot</button>
<br>
<img id="fig" />

Answer 5

我注意到，如果代码中包含“plt.show()”，则会自动绘制图像。

pyodide.runPython("import matplotlib.pyplot as plt; fig = plt.figure(figsize=(8,3)); plt.plot([1, 2, 3, 4]); plt.ylabel('some numbers'); plt.show(); print('Done from python!')");

如何在浏览器中重定向/渲染 Pyodide 输出？

问题描述投票：0回答：5

5个回答

最新问题

如何在浏览器中重定向/渲染 Pyodide 输出？

问题描述 投票：0回答：5

5个回答

最新问题

问题描述投票：0回答：5