如何使用 Python 创建一个 NBA 得分图?

pasckr

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    本文意在创建一个得分图，该图同时描绘了从场上不同位置投篮得分的百分比和投篮次数，这和 Austin Clemen 个人网站上的帖子http://www.austinclemens.com/shotcharts/类似。
为了实现这个得分图，笔者参考了 Savvas Tjortjoglou 的帖子http://savvastjortjoglou.com/nba-shot-sharts.html。这篇帖子很棒，但是他只描述了从不同位置投篮的次数。而笔者对在不同位置的投篮次数和进球百分比都很感兴趣，所以还需要进一步的工作，在原有基础上添加些东西，下面是实现过程。
#import some libraries and tell ipython we want inline figures rather than interactive figures. %matplotlib inline import matplotlib.pyplot as plt, pandas as pd, numpy as np, matplotlib as mpl
首先，我们需要获得每个球员的投篮数据。利用 Savvas Tjortjoglou 贴出的代码，笔者从 NBA.com 网站 API 上获取了数据。在此不会贴出这个函数的结果。如果你感兴趣，推荐你去看看 Savvas Tjortjoglou 的博客。
def aqcuire_shootingData(PlayerID,Season): import requests shot_chart_url = 'http://stats.nba.com/stats/shotchartdetail?CFID=33&CFPARAMS='+Season+'&ContextFilter='\ '&ContextMeasure=FGA&DateFrom=&DateTo=&GameID=&GameSegment=&LastNGames=0&LeagueID='\ '00&Location=&MeasureType=Base&Month=0&OpponentTeamID=0&Outcome=&PaceAdjust='\ 'N&PerMode=PerGame&Period=0&PlayerID='+PlayerID+'&PlusMinus=N&Position=&Rank='\ 'N&RookieYear=&Season='+Season+'&SeasonSegment=&SeasonType=Regular+Season&TeamID='\ '0&VsConference=&VsDivision=&mode=Advanced&showDetails=0&showShots=1&showZones=0' response = requests.get(shot_chart_url) headers = response.json()['resultSets'][0]['headers'] shots = response.json()['resultSets'][0]['rowSet'] shot_df = pd.DataFrame(shots, columns=headers) return shot_df
接下来，我们需要绘制一个包含得分图的篮球场图。该篮球场图例必须使用与NBA.com API 相同的坐标系统。例如，3分位置的投篮距篮筐必须为 X 单位，上篮距离篮筐则是 Y 单位。同样，笔者再次使用了 Savvas Tjortjoglou 的代码（哈哈，否则的话，搞明白 NBA.com 网站的坐标系统肯定会耗费不少的时间）。
def draw_court(ax=None, color='black', lw=2, outer_lines=False): from matplotlib.patches import Circle, Rectangle, Arc if ax is None: ax = plt.gca() hoop = Circle((0, 0), radius=7.5, linewidth=lw, color=color, fill=False) backboard = Rectangle((-30, -7.5), 60, -1, linewidth=lw, color=color) outer_box = Rectangle((-80, -47.5), 160, 190, linewidth=lw, color=color, fill=False) inner_box = Rectangle((-60, -47.5), 120, 190, linewidth=lw, color=color, fill=False) top_free_throw = Arc((0, 142.5), 120, 120, theta1=0, theta2=180, linewidth=lw, color=color, fill=False) bottom_free_throw = Arc((0, 142.5), 120, 120, theta1=180, theta2=0, linewidth=lw, color=color, linestyle='dashed') restricted = Arc((0, 0), 80, 80, theta1=0, theta2=180, linewidth=lw, color=color) corner_three_a = Rectangle((-220, -47.5), 0, 140, linewidth=lw, color=color) corner_three_b = Rectangle((220, -47.5), 0, 140, linewidth=lw, color=color) three_arc = Arc((0, 0), 475, 475, theta1=22, theta2=158, linewidth=lw, color=color) center_outer_arc = Arc((0, 422.5), 120, 120, theta1=180, theta2=0, linewidth=lw, color=color) center_inner_arc = Arc((0, 422.5), 40, 40, theta1=180, theta2=0, linewidth=lw, color=color) court_elements = [hoop, backboard, outer_box, inner_box, top_free_throw, bottom_free_throw, restricted, corner_three_a, corner_three_b, three_arc, center_outer_arc, center_inner_arc] if outer_lines: outer_lines = Rectangle((-250, -47.5), 500, 470, linewidth=lw, color=color, fill=False) court_elements.append(outer_lines) for element in court_elements: ax.add_patch(element) ax.set_xticklabels([]) ax.set_yticklabels([]) ax.set_xticks([]) ax.set_yticks([]) return ax
我想创造一个不同位置的投篮百分比数组，因此决定利用 matplot 的 Hexbin 函数http://matplotlib.org/api/pyplot_api.html将投篮位置均匀地分组到六边形中。该函数会对每个六边形中每一个位置的投篮次数进行计数。
六边形是均匀的分布在 XY 网格中。「gridsize」变量控制六边形的数目。「extent」变量控制第一个和最后一个六边形的绘制位置（一般来说第一个六边形的位置基于第一个投篮的位置）。
计算命中率则需要对每个六边形中投篮的次数和投篮得分次数进行计数，因此笔者对同一位置的投篮和得分数分别运行 hexbin 函数。然后，只需用每个位置的进球数除以投篮数。
def find_shootingPcts(shot_df, gridNum): x = shot_df.LOC_X[shot_df['LOC_Y'] 240/gridNum: restricted.radius=240/gridNum ax.add_patch(restricted) #draw color bar ax2 = fig.add_axes([0.92, 0.1, 0.02, 0.8]) cb = mpl.colorbar.ColorbarBase(ax2,cmap=cmap, orientation='vertical') cb.set_label('Shooting %') cb.set_ticks([0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0]) cb.set_ticklabels(['0%','25%', '50%','75%', '100%']) plt.show() return ax
好了，大功告成！因为笔者是森林狼队的粉丝，在下面用几分钟跑出了森林狼队前六甲的得分图。
PlayerID = '203952' #andrew wiggins shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

PlayerID = '1626157' #karl anthony towns shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

PlayerID = '203897' #zach lavine shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

PlayerID = '203476' #gorgui deing shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

PlayerID = '2755' #kevin martin shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

PlayerID = '201937' #ricky rubio shot_df = aqcuire_shootingData(PlayerID,'2015-16') ax = shooting_plot(shot_df, plot_size=(12,8));

使用hexbin 函数也是有隐患的，第一它并没有解释由于三分线而导致的非线性特性（一些 hexbin 函数同时包括了2分和3分的投篮）。它很好的限定了一些窗口来进行3分投篮，但如果没有这个位置的硬编码就没有办法做到这一点。此外 hexbin 方法的一个优点与是可以很容易地改变窗口的数量，但不确定是否可以同样灵活的处理2分投篮和3分投篮。
另外一个隐患在于此图将所有投篮都一视同仁，这相当不公平。在禁区投篮命中40%和三分线后的投篮命中40%可是大不相同。Austin Clemens 的解决办法是将命中率与联赛平均分关联。也许过几天笔者也会实现与之类似的功能。
原文Creating NBA Shot Charts作者Dan Vatterott ，本文由 OneAPM工程师编译整理。
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