作者：Martin Renou
編譯：wLsq
Ipywidgets在Jupyter生態系統中扮演着重要角色，它帶來了用戶和數據之間的互動。小工具組件是多種的Python對象，通常在Jupyter Notebook或JupyterLab中具有可視化表示：按鈕，滑塊，文本輸入，複選框等。
Ipywidgets鏈接： https://github.com/jupyter-widgets/ipywidgets
用戶無需編寫Python代碼就可以使用鼠標操作並設置滑塊完成交互
表示Python小組件的對象是在服務器端（後端）的Python內核（負責執行Jupyter Notebook中的代碼的部分）中工作的。Python對象包含有所有小組件狀態的信息。對於滑塊小部件，Python對象包含最小值，最大值，以及當前值。這個Python對象（在後端，服務器端）可以與窗口小組件的Javascript模型（在前端，客戶端）同步，這個前端模型也包含了有關小組件的相同信息。每次用戶在筆記本中顯示小組件時，它都會創建一個與Javascript模型保持同步的視圖。在上面示例中，您可以看到兩個視圖是同步的。
ipywidgets不僅僅是一個交互式小組件庫，它也是一個功能強大的框架，可以直接創建新的自定義小組件。開發人員可以通過使用widget-cookiecutter項目快速啓動包含代碼結構和封裝的最佳實踐的小組件庫。
widget-cookiecutter鏈接： https://github.com/jupyter-widgets/widget-cookiecutter/
已經有許許多多不同的小組件庫被創建好了，你可以直接使用mybinder在線試用它們，而無需安裝任何東西，下面的一些功能均可以在線操作試用，鏈接如下：
https://mybinder.org/
bqplot：2-D交互式數據
ipyleaflet：交互式地圖
pythreejs：交互式三維場景
ipyvolume：3-D交互式數據可視化和多卷渲染
nglview：三維交互式分子可視化
gmaps：Google地圖上的數據可視化
itk-jupyter-widgets：交互式2-D和3-D數據可視化
從ipywidgets 7.4開始，我們有兩個新的小組件：音頻和視頻，可以在Jupyter Notebook和Jupyterlab中輕鬆進行圖像/音頻處理。
與Image小組件一樣，新的音頻和視頻小組件在後端和前端之間同步二進制數據。你可以使用自己喜歡的庫（OpenCV，scikit-image 等）輕鬆操作此數據，並動態更新窗口小組件值。
在視頻小組件上使用OpenCV進行邊緣檢測
這兩個小組件都是用於創建ipywebrtc庫不錯的構建塊。ipywebrtc由Maarten Breddels創建（Maarten是著名庫vaex和ipyvolume的作者）。它利用WebRTC瀏覽器API的強大功能，允許在Jupyter筆記本內部進行媒體流傳輸。
ipywebrtc的API非常簡單：首先，用戶將創建我們稱之爲媒體流的小組件API。媒體流小組件也可以是：
- 一個WidgetStream小組件，給定任何輸入小組件
- 一個VideoStream小組件，給定一個視頻小組件作爲輸入
- 一個ImageStream小組件，給定一個圖像小組件作爲輸入
- 一個AudioStream小組件，給定一個音頻小部件作爲輸入
- 一個CameraStream小組件，它爲用戶的網絡攝像頭創建視頻/音頻流
使用媒體流小組件，你可以：
- 使用VideoRecorder小組件錄製電影
- 使用ImageRecorder小部件拍攝快照
- 使用AudioRecorder小部件錄製音頻
- 使用簡單的聊天功能將其流式傳輸到同級
至於其他小部件庫，只需點擊此鏈接即可立即試用。你將能夠嘗試所有這些工作流程。
https://mybinder.org/v2/gh/maartenbreddels/ipywebrtc/master?filepath=docs/source
假設你想使用計算機上的攝像頭動態地執行圖像處理，並運行人臉識別，邊緣檢測或任何其他奇特的算法。使用ipywebrtc實現起來非常簡單。你需要做的就是創建一個CameraStream小組件的實例，在攝像頭視頻流作爲輸入的情況下創建一個ImageRecorder，並實現處理圖像的回調（例如使用scikit-image）。
使用CameraStream的快照創建ImageRecorder，並使用scikit-image動態處理圖像
ipywebrtc的另一個不錯的功能是能夠從任何小組件創建媒體小組件。這意味着你可以輕鬆地從您喜歡的小組件庫中記錄圖像和視頻，以進行二維或三維數據可視化（此處爲ipyvolume）。
使用ipyvolume小組件作爲輸入創建WidgetStream，並使用VideoRecorder錄製視頻
一旦你使用了庫的這些不錯功能，你就可以下載你創建的視頻/圖像。或者，你可以使用聊天功能直接共享它們。此功能將聊天室名稱和你要共享的流（默認爲CameraStream）作爲輸入，並允許您將Jupyter Notebook轉換爲會議室！
在PyPairs演講期間，使用ipywebrtc創建的聊天室
Github上製作這些圖像的示例： https：//github.com/QuantStack/quantstack-talks/tree/master/2018-11-14-PyParis-widgets/notebooks
關於作者
作者名字是Martin Renou，是QuantStack的科學軟件工程師。加入QuantStack之前，在SUPAERO學習。曾在巴黎的Logilab和劍橋的Enthought工作過。作爲QuantStack的開源開發人員，參與了各種項目，從xsimd和xtensor在C ++到ipyleaflet和ipywebrtc在Python和Javascript中。