带有两个滑块的交互式 matplotlib 图

Posted 2023-02-21

【中文标题】带有两个滑块的交互式 matplotlib 图

【英文标题】：Interactive matplotlib plot with two sliders

【发布时间】：2011-10-05 13:13:49

【问题描述】：

我使用 ma​​tplotlib 创建了一些绘图，它取决于 8 个变量。我想研究当我改变一些情节时情节如何变化。我创建了一些脚本，调用 ma​​tplotlib 并生成不同的快照，然后我将其转换为电影，这还不错，但有点笨拙。

我想知道是否可以使用键盘键与绘图重新生成交互，以增加/减少某些变量的值，并立即查看绘图的变化情况。

最好的方法是什么？

另外，如果您能指出有趣的链接或仅包含两个滑块的情节示例的链接？

【参考方案1】：

除了@triplepoint 提到的，看看滑块小部件。

有一个example on the matplotlib examples page。它是一个图形滑块而不是键盘绑定，但它非常适合您想要做的事情。

另外请注意，为保证滑块和按钮保持响应且不被垃圾回收，应自行维护对对象（amp_slider、freq_slider 等）的引用。

（我正在制作这个社区 wiki，因为我只是从示例中复制粘贴。这个特定示例教坏习惯（例如from pylab import *），但它抓住了重点。 该示例已修复以避免使用pylab。）

from numpy import pi, sin
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.widgets import Slider, Button, RadioButtons

def signal(amp, freq):
    return amp * sin(2 * pi * freq * t)

axis_color = 'lightgoldenrodyellow'

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

# Adjust the subplots region to leave some space for the sliders and buttons
fig.subplots_adjust(left=0.25, bottom=0.25)

t = np.arange(0.0, 1.0, 0.001)
amp_0 = 5
freq_0 = 3

# Draw the initial plot
# The 'line' variable is used for modifying the line later
[line] = ax.plot(t, signal(amp_0, freq_0), linewidth=2, color='red')
ax.set_xlim([0, 1])
ax.set_ylim([-10, 10])

# Add two sliders for tweaking the parameters

# Define an axes area and draw a slider in it
amp_slider_ax  = fig.add_axes([0.25, 0.15, 0.65, 0.03], facecolor=axis_color)
amp_slider = Slider(amp_slider_ax, 'Amp', 0.1, 10.0, valinit=amp_0)

# Draw another slider
freq_slider_ax = fig.add_axes([0.25, 0.1, 0.65, 0.03], facecolor=axis_color)
freq_slider = Slider(freq_slider_ax, 'Freq', 0.1, 30.0, valinit=freq_0)

# Define an action for modifying the line when any slider's value changes
def sliders_on_changed(val):
    line.set_ydata(signal(amp_slider.val, freq_slider.val))
    fig.canvas.draw_idle()
amp_slider.on_changed(sliders_on_changed)
freq_slider.on_changed(sliders_on_changed)

# Add a button for resetting the parameters
reset_button_ax = fig.add_axes([0.8, 0.025, 0.1, 0.04])
reset_button = Button(reset_button_ax, 'Reset', color=axis_color, hovercolor='0.975')
def reset_button_on_clicked(mouse_event):
    freq_slider.reset()
    amp_slider.reset()
reset_button.on_clicked(reset_button_on_clicked)

# Add a set of radio buttons for changing color
color_radios_ax = fig.add_axes([0.025, 0.5, 0.15, 0.15], facecolor=axis_color)
color_radios = RadioButtons(color_radios_ax, ('red', 'blue', 'green'), active=0)
def color_radios_on_clicked(label):
    line.set_color(label)
    fig.canvas.draw_idle()
color_radios.on_clicked(color_radios_on_clicked)

plt.show()

【讨论】：

是否可以与此工具进行实际交互，还是仅生成图像？如果是这样，我需要什么来运行它？我目前正在使用 IPython

@triplebig - 是的，它是交互式的。如果您调用 show() 时没有发生任何事情，那么您的 matplotlib 安装中缺少 av 交互式后端。你是如何安装 matplotlib 的？

@triplebig - 通过“ipython”你有一个 ipython 笔记本吗？ （而不是普通的 ipython shell。）如果是这样，ipython 笔记本不能使用交互式后端。您需要在常规 ipython shell 中或直接运行（例如“python name_of_your_file.py”）。

@triplebig - 是的，默认情况下，matplotlib 将使用某种交互式后端构建。如果您使用的是预构建的二进制文件（就像在 Windows 上一样），那么构建它们的人可能正确地做到了。如果您使用的是 winpython，matplotlib 肯定有一个交互式后端（可能是 TkAgg）。尝试直接运行脚本，看看会发生什么。 （即在终端/cmd 窗口中键入“python name_of_the_file.py”。）

为了解释更多关于发生了什么，ipython notebook 与 ipython 不同。 ipython 是一个交互式 python shell。 ipython notebook 是一个基于 web 的界面，它基本上将代码的 sn-ps 发送回ipython 以评估并返回结果。出于这个原因，ipython 笔记本只是将 matplotlib 图形呈现为静态 .png，而不是弹出交互式窗口。 ipython 本身（或直接使用 python 运行脚本）将为每个 matplotlib 图显示一个交互式 gui 窗口。

【参考方案2】：

我按照建议检查了 jupyter 中的小部件，它们运行良好。 示例脚本上传到GitHubhttps://github.com/LeonidBystrykh/course-python-for-beginners/blob/master/Interactive_dots.ipynb

from __future__ import print_function
from ipywidgets import interact, interactive, fixed, interact_manual
import ipywidgets as widgets
import matplotlib.pyplot as plt, random

def series(dots, colr):
    a,b=[],[]
    for i in range(dots):
        a.append(random.randint(1,100))
        b.append(random.randint(1,100))
    plt.scatter(a,b, c=colr)
    return()
interact(series, dots=(1,100,1), colr=["red","orange","brown"]);

图片副本如下

【讨论】：

能否将您的代码添加为文本，以便对其他人更有用。

非常简单直观。谢谢

代码似乎不完整。创建小部件的代码行在哪里？

小部件已导入。使用它们不需要额外的行。您也可以点击原始教程的链接

【参考方案3】：

对于 ipython 或 jupyter 笔记本，您可以使用 ipywidgets：

from ipywidgets import *
def update(w=0,h=0):
    print(h+w)

interact(update, w= widgets.IntSlider(value=1, min=0, max=7, step=1) , 
                 h= widgets.IntSlider(value=1, min=0, max=7, step=1) );

在此处查看文档： https://ipywidgets.readthedocs.io/en/stable/examples/Using%20Interact.html

【参考方案4】：

使用waitforbuttonpress(timeout=0.001) 然后绘图会看到你的鼠标滴答声。

【参考方案5】：

Matplotlib 有一些相当不错的 gui 功能。在 matplotlib 的源代码压缩包中，/examples/user_interfaces 和 matplotlib>/examples/event_handling 中有一些文档示例。特别是键处理是：http://matplotlib.sourceforge.net/examples/event_handling/keypress_demo.html

我做了一些类似于你的目标的事情：

import numpy as np
import pylab

class plotter:
    def __init__(self, initial_values):
        self.values
        self.fig = pylab.figure()
        pylab.gray()
        self.ax = self.fig.add_subplot(111)
        self.draw()
        self.fig.canvas.mpl_connect('key_press_event',self.key)

    def draw(self):
        im = your_function(self.values)
        pylab.show()
        self.ax.imshow(im)

    def key(self, event):
        if event.key=='right':
            self.values = modify()
        elif event.key == 'left':
            self.values = modify()

        self.draw()
        self.fig.canvas.draw()

我使用它来切换按键时在堆栈中显示不同的图像，但您应该能够在给定键盘输入的情况下输入逻辑来修改您的值。

如果您想做诸如让用户输入值之类的事情，我认为这些示例具有对话框选项，但如果您只想增加/减少一些变量，只需以这种方式为它们定义键盘对可能好好工作

【参考方案6】：

我认为简单地使用plt.plot 绘制图表不会让您这样做。您需要自己通过将 Matplotlib 嵌入其中来制作自定义 GUI 脚本/应用程序。目前，Matplotlib 支持所有主要的 GUI 工具包 - PyGTK+、PyQt4 和 wxPython。 我使用 wxPython 并在其中嵌入 matplotlib 相当容易。其他 GUI 工具包也应如此。您可以在书中获得所需的所有信息 -

亚马逊here有售。

【讨论】：

如果你想做到又快又简单，那么matplotlib里面的slider的方法就更好更简单了。只需复制 sn-p 并更改一些内容。这本书也不错，但更适合提前，如果你想改正！

看起来有点像广告，其贡献值得怀疑。的确，通过 GUI 工具包的解决方案是可能的，但并没有被要求这样做。