带有两个滑块的交互式 matplotlib 绘图

Question

我使用 ma​​tplotlib 创建了一些图，该图取决于 8 个变量。我想研究一下当我改变其中一些内容时情节如何变化。我创建了一些脚本，调用 ma​​tplotlib 脚本并生成不同的快照，然后将其转换成电影，这还不错，但有点笨拙。

1. 我想知道是否可以使用键盘按键与绘图重新生成进行交互，以增加/减少某些变量的值，并立即查看绘图如何变化。

2. 最好的方法是什么？

3. 此外，您是否可以向我指出有趣的链接或仅包含两个滑块的绘图示例的链接？

Answer 1

除了 @triplepoint 提到的之外，还可以看看滑块小部件。

matplotlib 示例页面上有一个示例。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。

另请注意，为了保证滑块和按钮保持响应且不会被垃圾收集，对对象（amp_slider、freq_slider 等）的引用应由您自己维护。

（我正在制作这个社区 wiki，因为我只是从示例中复制粘贴。这个特定示例教导了坏习惯（例如 from pylab import *），但它明白了要点 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()

Answer 2

我按照建议检查了 jupyter 中的小部件，它们工作得很好。
示例脚本上传到 GitHub https://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"]);

图像副本位于

Answer 3

Matplotlib 有一些相当不错的 GUI 功能。 matplotlib 的源 tarball 中有一些文档示例，位于 /examples/user_interfaces 和 matplotlib>/examples/event_handling 中。具体的按键处理是：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()

我用它来切换在按键时在堆栈中显示不同的图像，但是你应该能够放置逻辑来修改给定键盘输入的值。

如果您想做诸如拥有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，那么以这种方式为它们定义键盘对可能会很好用

Answer 4

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) );

请参阅此处的文档：
https://ipywidgets.readthedocs.io/en/stable/examples/Using %20Interact.html

Answer 5

使用 waitforbuttonpress(timeout=0.001) 然后绘图将看到您的鼠标滴答声。

Answer 6

您还可以考虑使用 Quib​​bler 软件包。

Quibbler 自动使您的普通 matplotlib 图形具有交互性。无需编写回调函数。

请参阅 Quib​​bler 文档中的一些示例。特别是，请参阅带有两个滑块的绘图的具体示例。

from pyquibbler import iquib, initialize_quibbler
initialize_quibbler()
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.widgets import Slider
import numpy as np
%matplotlib tk

# Figure setup:
fig = plt.figure(figsize=(4, 6))

axs = fig.add_axes([0, 0.36, 1, 0.64])
axs.axis('square')
axs.axis((-10, 10, -10, 10))
axs.axis('off')

axs_slider1 = fig.add_axes([0.3, 0.16, 0.55, 0.03])
axs_slider2 = fig.add_axes([0.3, 0.06, 0.55, 0.03])

# Defining quib input variables:
nPoints = iquib(120)
nCycles = iquib(30)

# Define downstream function quib calculations based on the quib inputs:
phi = np.linspace(0, 2 * np.pi * nCycles, nPoints)
r = np.linspace(0, 10, nPoints)

# Plot the data:
axs.plot(r * np.cos(phi), r * np.sin(phi), 'r-')

# Create quib-linked slider widgets:
Slider(ax=axs_slider1, label='nCycles', valmin=0, valmax=200, valstep=1, valinit=nCycles)
Slider(ax=axs_slider2, label='nPoints', valmin=0, valmax=200, valstep=1, valinit=nPoints)

为了透明起见：我是《唱唱反调》的开发者之一。

Answer 7

我不认为简单地使用 plt.plot 绘制图表就可以让您做到这一点。您需要通过将 Matplotlib 嵌入其中来自己制作自定义 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 并且在其中嵌入 matplotlib 相当容易。其他 GUI 工具包的情况也应该类似。您可以在书中获得所需的所有信息 -

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