整合Tkinter GUI界面的古诗词词云生成

         Python语言提供的wordcloud词云功能，使文本数据的可视化，简单而美丽。但网上的大多数词云生成功能，多半没有可交互的GUI界面，使用起来稍觉不便。笔者结合网上的中文词云功能，以唐诗三百首，宋词三百首，宋诗三百首和元曲三百首为数据源，把展示的词云整合到Python语言的Tkinter GUI界面中，可以随时在唐诗宋词元曲间切换词云的数据来源，也可选择某一个作者的作品生成词云，为古诗词的文本分析，提供了方便的可视化工具。

           如下是应用的界面，缺省显示唐诗三百首的词云：

            切换作品，选择宋词三百首，点击生成词云：

            从词云可以明显看出，唐诗和宋词的风格不一，主要的语词也不尽相同，但也有一定的相同之处，比如月，比如人，都是比较重要的词语。

         也可以切换不同的作者，查看生成的词云。唐诗三百首，选李白：

       李白喜欢月亮，经常邀月同饮；李白也自许甚高，所有我字也比较突出。

       看看杜甫：

       

       虽然也经常有月入诗，但已经没有李白那么突出了；而杜甫心忧天下，浑然忘我，词云中看不到我字。

        上面演示了功能， 下面讲一下代码如何实现的。从网上找到唐诗三百首，宋词三百首，宋诗三百首及元曲三百首的文本，然后读入到Python的list中，list中的元素为自定义PoetryWork类：

class PoetryWork(object):
    def __init__(self, num, title, author, content):
        self.num = num
        self.title = title
        self.author = author
        self.content = content
    def get_num(self):
        return self.num
    
    def get_author(self):
        return self.author
    
    def get_title(self):
        return self.title
    
    def get_content(self):
        return self.content

如下为加载唐诗三百首的代码：

#加载唐诗三百首
def load_tang_shi():
    tang_poet_list = {}
    num = ''
    title = ''
    author = ''
    content = []
    pattern = r'\d{3}'
    with open('唐诗三百首.txt', 'r', encoding= 'utf-8') as f:
        for line in f.readlines():
            if line:
                if re.match(pattern, line):
                    #内容不空
                    if content:
                        tang_poetry_list.append(PoetryWork(num, title, author, content))
                    pos = line.index('：')
                    num = line[:3]
                    author = line[3:pos]
                    if author in tang_poet_list:
                        tang_poet_list[author] += 1
                    else:
                        tang_poet_list[author] = 1
                        
                    title = line[pos+1:]
                    content = []
                    #print('num:{},author:{},title:{}'.format(num, author, title))
                else:
                    if line.strip():
                        content.append(line.strip())
                    
    tang_poetry_list.append(PoetryWork(num, title, author, content))    
    tang_poet_list = dict(sorted(tang_poet_list.items(),key=lambda x:x[1], reverse=True))
    poet_list = [x for x in tang_poet_list.keys()]  
    poet_list.insert(0,'all')
    
    return poet_list

       在加载过程中对唐诗按作者进行了统计，最后按作品数量倒序输出返回作者列表，填充界面上作者的下拉框。

       加载宋词宋诗和元曲的代码大体类似。

       通常的词云展示都是用Matplotlib的控件方法，那样的化就没法整合到Tkinter的GUI界面中了，也不方便与用户进行交互。笔者参考网上代码，采用matplotlib的FigureCanvasTkAgg canvas画布功能，把生成的云图嵌入。

         首先是声明matplotlib绘图的Figure和canvas画布对象：

curRow = 2
fig = Figure(figsize=(5, 4), dpi=100)
canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=win)  # A tk.DrawingArea.
canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.BOTTOM, fill=tkinter.BOTH, expand=1)

        然后在生成词云后，把词云嵌入进去：

def generateCloud(*args):
    """清除原有图表，生成新的图表"""
    global fig,canvas
    fig.clear()

    ax = fig.add_subplot(111)
    content = []
    cur_author = poetList.get()
    if workList.get() == '唐诗三百首':
        for work in tang_poetry_list:
            if cur_author == 'all' or cur_author == work.get_author():
                content.extend(work.get_content())
    elif workList.get() == '宋诗三百首':
        for work in song_poetry_list:
            if cur_author == 'all' or cur_author == work.get_author():
                content.extend(work.get_content())
    elif workList.get() == '宋词三百首':
        for work in song_poem_list:
            if cur_author == 'all' or cur_author == work.get_author():
                content.extend(work.get_content())
    elif workList.get() == '元曲三百首':
        for work in yuan_verse_list:
            if cur_author == 'all' or cur_author == work.get_author():
                content.extend(work.get_content())   
    else: #佛诗三百首
        for work in buddhist_poetry_list:
            if cur_author == 'all' or cur_author == work.get_author():
                content.extend(work.get_content())  
                
    res = jieba.lcut(" ".join(content))  # 中文分词
    text = " ".join(res)  # 用空格连接所有的词
    mask = np.array(Image.open("chinamap.png"))  # 指定词云图效果
    # 创建词云对象
    wc = WordCloud(width=800, height=600, mask=mask).generate(text)
    ax.imshow(wc) # 显示词云图
    ax.axis("off")
 
    wc.to_file("{}_{}_wordcloud.png".format(workList.get(), cur_author))  # 保存成图片
    
    canvas.draw()

重点是这两行代码：

   # 创建词云对象
    wc = WordCloud(width=800, height=600, mask=mask).generate(text)
    ax.imshow(wc) # 显示词云图

最后是canvas.draw().

要显示中文词云，还需要解决中文字体的问题。按网上的方法，可以在生成词云时，加入参数：font_path="simhei.ttf"。我这里使用的Miniconda3，加入字体路径报错，改成绝对路径还是报错。就采用了另一种方法，直接修改词云源码wordcloud.py里面的缺省字体设置：（全局搜wordcloud.py文件）：

FONT_PATH = os.environ.get('FONT_PATH', os.path.join(FILE, 'DroidSansMono.ttf'))

将系统的缺省英文字体DroidSansMono.tff修改为别的中文字体即可。

我按照网上的建议先是改成simhei.ttf，乱码依旧。后来改成msyh.ttc微软雅黑字体，就好了。但是simhei.ttf这种字体在我的电脑上是正常安装了的，不知道为啥wordcloud找不着。

本文所有代码及资源文件都已上传github：GitHub - yangdanbo/PoetryCloud