我正在用 Python 制作一个应用程序，它从串行端口收集数据并绘制收集到的数据与到达时间的关系图。数据到达的时间是不确定的。我希望在收到数据时更新绘图。我搜索了如何做到这一点，发现了两种方法：
我不喜欢第一个，因为程序运行并收集数据很长时间（例如一天），重绘情节会很慢。 第二个也不可取，因为数据的到达时间不确定，我希望图仅在收到数据时更新。
有没有一种方法可以让我只在收到数据时才添加更多点来更新绘图？
【问题讨论】：
标签： python matplotlib tkinter
有没有一种方法可以通过添加更多点来更新情节...
matplotlib 中有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，它可以及时为函数设置动画。此函数可能只是您用来获取数据的函数。
每个方法基本上都设置了正在绘制的对象的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，因此您可以保留之前的点并继续添加到您的线条（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执行以下操作：
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()
然后当你从串口接收数据时，只需调用update_line。
【讨论】：
为了在没有 FuncAnimation 的情况下执行此操作（例如，您想在生成绘图时执行代码的其他部分，或者您想同时更新多个绘图），单独调用 draw 不会产生绘图（至少使用 qt 后端）。
以下对我有用：
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()
【讨论】：
%matplotlib notebook 魔术命令。
我知道我回答这个问题迟到了，但是对于您的问题，您可以查看“游戏杆”包。我设计它是为了从串行端口绘制数据流，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自己的循环，包会处理它，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。 见http://www.github.com/ceyzeriat/joystick/或https://pypi.python.org/pypi/joystick（使用pip install摇杆安装）
只需在下面的代码中将 np.random.random() 替换为从串口读取的真实数据点：
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()
【讨论】：
这是一种允许在绘制一定数量的点后删除点的方法：
import matplotlib.pyplot as plt
# generate axes object
ax = plt.axes()
# set limits
plt.xlim(0,10)
plt.ylim(0,10)
for i in range(10):
# add something to axes
ax.scatter([i], [i])
ax.plot([i], [i+1], 'rx')
# draw the plot
plt.draw()
plt.pause(0.01) #is necessary for the plot to update for some reason
# start removing points if you don't want all shown
if i>2:
ax.lines[0].remove()
ax.collections[0].remove()
【讨论】：