将两个 matplotlib 滑块链接在一起

Posted 2023-04-14

【中文标题】将两个 matplotlib 滑块链接在一起

【英文标题】：Link two matplotlib sliders together

【发布时间】：2015-10-18 00:55:04

【问题描述】：

我正在使用 matplotlib 编写一个脚本，其中有两个滑块可以左右移动绘图。我想这样做，如果我移动一个滑块，另一个滑块也会更新。我以为我可以为此使用 Slider.set_val(val) 方法，但因为这让我陷入了无限循环。滑块的作用是沿 x 轴拉伸或压缩图形线。如果您运行代码，您将看到一个滑块比另一个更“粗糙”，它更多地拉伸图形，而另一个允许用户微调。我最终将需要人们能够轻松读取拉伸的绝对量，这就是我希望将这些值联系起来的原因。我目前有以下代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.widgets import Slider
import sys

fig, ax = plt.subplots()
plt.subplots_adjust(left=0.25, bottom=0.25)
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.001)
a0 = 5
f0 = 3
s = a0*np.sin(2*np.pi*f0*t)
l, = plt.plot(t,s, lw=2, color='red')
plt.axis([0, 1, -10, 10])

axcolor = 'lightgoldenrodyellow'

d0      = 0.0
c       = 300000                
z0      = d0/c

vmin    = -300.0
vmax    = 3000.0

zmin    = -0.01
zmax    = 2

axfreq  = plt.axes([0.25, 0.1, 0.65, 0.03], axisbg=axcolor)
axz     = plt.axes([0.25, 0.15, 0.65, 0.03], axisbg=axcolor)

svlsr   = Slider(axfreq, 'VLSR', vmin, vmax, valinit=d0, valfmt=u'%1.1f')
sreds   = Slider(axz, 'z', zmin, zmax, valinit=z0, valfmt=u'%1.4f')

def update(val):
    global d0, z0
    delt = svlsr.val/c
    z = sreds.val

    if z!=0.0:
        if z != z0:
            delt = z
            svlsr.set_val(z*c) #set_val causes infinite loop??

    d0 = delt
    z0    = z
    fac = 1.0 + delt
    l.set_xdata(t*fac)
    fig.canvas.draw_idle()

svlsr.on_changed(update)
sreds.on_changed(update)

plt.show()

【问题讨论】：

欢迎来到 Stack Overflow！您的问题可以使用一些编辑来获得最佳帮助。您在此处给出的代码是来自Minimal, complete and verifiable example 的公平方式。如果您可以创建一个可以简单地粘贴到编辑器中并运行的示例，它将使您获得更好的帮助，并且更多的人将能够快速帮助您。查看How to Ask 了解更多提示，理想情况下，编辑您的问题以包含 MCVE。

顺便说一句，您可能会遇到无限循环，因为当您使用 set_val() 更改值时，会调用观察者（传递给 on_changed 的函数），然后会调用 set_val() on另一个滑块再次等等。要解决这个问题是一件相当棘手的事情。这是可能的，如果您在 MCVE 中进行编辑，我可以提供帮助，这样我就知道自己在做什么。另一方面 - 我还建议您考虑在您的用例中是否真的需要两个滑块，如果一个的值只是反映另一个。

@JRichardSnape 嘿，理查德。谢谢您的回答！我已经编辑了这个问题以包含一个 MCVE，并更好地阐明我想要从我的代码中得到什么以及为什么。如果您还需要更多信息，请告诉我。

嗨@maaike - 这很好，足以回答无限循环的问题。但是 - 我不确定您的逻辑是否完全符合您的要求。我将添加一个解释和解决无限循环问题的答案。如果您需要逻辑方面的帮助（即如何编写粗调和微调），我认为这可能是一个新问题。

【参考方案1】：

您将获得无限递归，因为当您在 update() 函数中调用 svlsr.set_val 时，这会通知在 svlsr 上注册的任何观察者。对于任何感兴趣的人，代码是here。

观察者是您在调用svlsr.on_changed 时指定的函数，又是...update()。所以，update() 将再次被调用，它会再次调用set_val()，然后再次调用update()，依此类推......

简单案例的解决方案

根据您拥有的代码，顶部滑块 (sreds) 会更改底部滑块 (svlsr) 的值，反之则不会。如果是这种情况，那么解决方案相对容易。您可以使用一个函数来处理sreds（例如updatesreds()），它可能与您当前的update() 完全相同，而另一个函数（例如updatesvlsr()）可以在底部滑块更新时执行您想要的任何操作。这将起作用除非您希望更改 svlsr 以在 sreds 上调用 set_val()，在这种情况下您又回到了相同的情况。

代码看起来像这样（替换示例中的第 33 行）：

def updatereds(val):
    global d0, z0
    delt = svlsr.val/c
    z = sreds.val

    if z!=0.0:
        if z != z0:
            delt = z
            svlsr.set_val(z*c) #set_val causes infinite loop??

    d0 = delt
    z0    = z
    fac = 1.0 + delt
    l.set_xdata(t*fac)
    fig.canvas.draw_idle()
    
def updatesvlsr(val):
   # put any code you need to execute on direct update to svlsr here
   # the only thing you can't do is set_val on sreds, otherwise again
   # you will infinitely recurse
   pass

svlsr.on_changed(updatesvlsr)
sreds.on_changed(updatereds)

【参考方案2】：

我找到了一个 hack 来做到这一点。定义一个单独的函数说“不做任何事情”函数，它什么都不做。然后，在更新函数中设置 svlsr 的值之前，将 svlsr 绑定从 update 更改为 donothing，以便调用 donothing 函数而不是 'update'。在 set_value 之后，重新绑定 svlsr 滑块以更新功能。完整代码如下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.widgets import Slider
import sys

fig, ax = plt.subplots()
plt.subplots_adjust(left=0.25, bottom=0.25)
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.001)
a0 = 5
f0 = 3
s = a0*np.sin(2*np.pi*f0*t)
l, = plt.plot(t,s, lw=2, color='red')
plt.axis([0, 1, -10, 10])

axcolor = 'lightgoldenrodyellow'

d0      = 0.0
c       = 300000
z0      = d0/c

vmin    = -300.0
vmax    = 3000.0

zmin    = -0.01
zmax    = 2

axfreq  = plt.axes([0.25, 0.1, 0.65, 0.03], facecolor=axcolor)
axz     = plt.axes([0.25, 0.15, 0.65, 0.03], facecolor=axcolor)

svlsr   = Slider(axfreq, 'VLSR', vmin, vmax, valinit=d0, valfmt=u'%1.1f')
sreds   = Slider(axz, 'z', zmin, zmax, valinit=z0, valfmt=u'%1.4f')

def donothing(val): #The dummy function
    pass
def update(val):
    global d0, z0
    delt = svlsr.val/c
    z = sreds.val

    svlsr.observers[svlsrcid] = donothing #Binding removed from update
    if z!=0.0:
        if z != z0:
            delt = z
            svlsr.set_val(z*c) #set_val causes infinite loop?? Now it doesn't.
    svlsr.observers[svlsrcid] = update #Binded again with update

    d0 = delt
    z0    = z
    fac = 1.0 + delt
    l.set_xdata(t*fac)
    fig.canvas.draw_idle()

svlsrcid = svlsr.on_changed(update) #Getting the id of the binding
sredscid = sreds.on_changed(update)

plt.show()

仅使用 disconnect 删除绑定是行不通的，因为它会给出“RuntimeError: dictionary changed size during iteration”错误。