首页 文章

在matplotlib中动态更新绘图

提问于
浏览
86

我在Python中创建一个应用程序,它从串行端口收集数据,并根据到达时间绘制收集数据的图表 . 数据的到达时间不确定 . 我希望在收到数据时更新绘图 . 我搜索了如何做到这一点,并找到了两种方法:

  • 清除绘图并重新绘制所有点的绘图 .

  • 在特定间隔后更改图表的动画 .

我不喜欢第一个,因为程序运行并收集数据很长一段时间(例如一天),重绘绘图将非常慢 . 第二个也不是优选的,因为数据的到达时间是不确定的,并且我希望仅在接收到数据时更新图 .

有没有办法只通过在收到数据时添加更多的点来更新图表?

3 回答

  • 29

    有没有办法可以通过添加更多的点来更新图表...

    在matplotlib中有很多种动画数据的方法,具体取决于您拥有的版本 . 你见过matplotlib cookbook的例子吗?另外,请查看matplotlib文档中更现代的animation examples . 最后,animation API定义了一个函数FuncAnimation,它可以及时激活一个函数 . 此功能可能只是您用于获取数据的功能 .

    每种方法基本上都设置了绘制对象的 data 属性,因此不需要清除屏幕或图形 . data 属性可以简单地扩展,因此您可以保留以前的点并继续添加到您的线(或图像或您正在绘制的任何内容) .

    鉴于您说您的数据到达时间不确定,您最好的选择可能只是做以下事情:

    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy
    
    hl, = plt.plot([], [])
    
    def update_line(hl, new_data):
        hl.set_xdata(numpy.append(hl.get_xdata(), new_data))
        hl.set_ydata(numpy.append(hl.get_ydata(), new_data))
        plt.draw()
    

    然后,当您从串行端口接收数据时,只需调用 update_line .

  • 105

    为了在没有FuncAnimation的情况下执行此操作(例如,您希望在生成绘图时执行代码的其他部分,或者您希望同时更新多个绘图),单独调用 draw 不会产生绘图(至少与qt后端) .

    以下适用于我:

    import matplotlib.pyplot as plt
    plt.ion()
    class DynamicUpdate():
        #Suppose we know the x range
        min_x = 0
        max_x = 10
    
        def on_launch(self):
            #Set up plot
            self.figure, self.ax = plt.subplots()
            self.lines, = self.ax.plot([],[], 'o')
            #Autoscale on unknown axis and known lims on the other
            self.ax.set_autoscaley_on(True)
            self.ax.set_xlim(self.min_x, self.max_x)
            #Other stuff
            self.ax.grid()
            ...
    
        def on_running(self, xdata, ydata):
            #Update data (with the new _and_ the old points)
            self.lines.set_xdata(xdata)
            self.lines.set_ydata(ydata)
            #Need both of these in order to rescale
            self.ax.relim()
            self.ax.autoscale_view()
            #We need to draw *and* flush
            self.figure.canvas.draw()
            self.figure.canvas.flush_events()
    
        #Example
        def __call__(self):
            import numpy as np
            import time
            self.on_launch()
            xdata = []
            ydata = []
            for x in np.arange(0,10,0.5):
                xdata.append(x)
                ydata.append(np.exp(-x**2)+10*np.exp(-(x-7)**2))
                self.on_running(xdata, ydata)
                time.sleep(1)
            return xdata, ydata
    
    d = DynamicUpdate()
    d()
    
  • 2

    我知道我迟到了回答这个问题,但是对于你的问题,你可以查看"joystick"包 . 我设计它用于绘制来自串行端口的数据流,但它适用于任何流 . 它还允许交互式文本记录或图像绘图(除了图形绘图) . 无需在单独的线程中执行您自己的循环,包就可以处理它,只需提供您希望的更新频率 . 此外,终端在绘图时仍可用于监控命令 . 请参阅http://www.github.com/ceyzeriat/joystick/https://pypi.python.org/pypi/joystick(使用pip install操纵杆进行安装)

    只需用下面代码中从串口读取的实际数据点替换np.random.random():

    import joystick as jk
    import numpy as np
    import time
    
    class test(jk.Joystick):
        # initialize the infinite loop decorator
        _infinite_loop = jk.deco_infinite_loop()
    
        def _init(self, *args, **kwargs):
            """
            Function called at initialization, see the doc
            """
            self._t0 = time.time()  # initialize time
            self.xdata = np.array([self._t0])  # time x-axis
            self.ydata = np.array([0.0])  # fake data y-axis
            # create a graph frame
            self.mygraph = self.add_frame(jk.Graph(name="test", size=(500, 500), pos=(50, 50), fmt="go-", xnpts=10000, xnptsmax=10000, xylim=(None, None, 0, 1)))
    
        @_infinite_loop(wait_time=0.2)
        def _generate_data(self):  # function looped every 0.2 second to read or produce data
            """
            Loop starting with the simulation start, getting data and
        pushing it to the graph every 0.2 seconds
            """
            # concatenate data on the time x-axis
            self.xdata = jk.core.add_datapoint(self.xdata, time.time(), xnptsmax=self.mygraph.xnptsmax)
            # concatenate data on the fake data y-axis
            self.ydata = jk.core.add_datapoint(self.ydata, np.random.random(), xnptsmax=self.mygraph.xnptsmax)
            self.mygraph.set_xydata(t, self.ydata)
    
    t = test()
    t.start()
    t.stop()
    

相关问题