从 Matplotlib 中的一组重叠艺术家中挑选一个艺术家

Question

这个问题和下面两个关系密切，但是这个问题比较笼统。

Matplotlib pick event order for overlapping artists

Multiple pick events interfering

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问题：

在单个画布上选择重叠的艺术家时，会为每个艺术家创建单独的选择事件。在下面的示例中，单击红点会调用两次on_pick，一次调用lines，一次调用points。由于points 位于该线之上（考虑到它们各自的zorder 值），我宁愿只为最高艺术家生成一个选择事件（在本例中：points）。

示例：

import numpy as np
from matplotlib import pyplot

def on_pick(event):
    if event.artist == line:
        print('Line picked')
    elif event.artist == points:
        print('Point picked')


# create axes:
pyplot.close('all')
ax      = pyplot.axes()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line    = ax.plot(x, y, 'b-', zorder=0)[0]

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', zorder=1)[0]

# set pickers:
line.set_picker(5)
points.set_picker(5)
ax.figure.canvas.mpl_connect('pick_event', on_pick)

pyplot.show()

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凌乱的解决方案：

一种解决方案是使用 Matplotlib 的 button_press_event，然后计算鼠标和所有艺术家之间的距离，如下所示。然而，这个解决方案相当混乱，因为添加额外的重叠艺术家会使这段代码变得相当复杂，增加要检查的案例和条件的数量。

def on_press(event):
    if event.xdata is not None:
        x,y   = event.xdata, event.ydata  #mouse click coordinates
        lx,ly = line.get_xdata(), line.get_ydata()     #line point coordinates
        px,py = points.get_xdata(), points.get_ydata() #points
        dl    = np.sqrt((x - lx)**2 + (y - ly)**2)     #distances to line points
        dp    = np.sqrt((x - px)**2 + (y - py)**2)     #distances to points
        if dp.min() < 0.05:
            print('Point selected')
        elif dl.min() < 0.05:
            print('Line selected')


pyplot.close('all')
ax      = pyplot.axes()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line    = ax.plot(x, y, 'b-', zorder=0)[0]

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', zorder=1)[0]

# set picker:
ax.figure.canvas.mpl_connect('button_press_event', on_press)

pyplot.show()

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问题摘要： 有没有更好的方法可以从一组重叠的艺术家中选择最高的艺术家？

理想情况下，我希望能够做这样的事情：

pyplot.set_pick_stack( [points, line] )

暗示points 将被选中而不是line 以进行重叠选择。

Answer 1

在button_press_events 发生时创建自己的事件可能是最简单的。为了提出问题中表达的“set_pick_stack”的想法，这可能如下所示。这个想法是存储一组艺术家，并在 button_press_event 检查该事件是否由艺术家包含。然后在自定义 onpick 函数上触发回调。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backend_bases import PickEvent

class PickStack():
    def __init__(self, stack, on_pick):
        self.stack = stack
        self.ax = [artist.axes for artist in self.stack][0]
        self.on_pick = on_pick
        self.cid = self.ax.figure.canvas.mpl_connect('button_press_event',
                                                     self.fire_pick_event)

    def fire_pick_event(self, event):
        if not event.inaxes:
            return
        cont = [a for a in self.stack if a.contains(event)[0]]
        if not cont:
            return
        pick_event = PickEvent("pick_Event", self.ax.figure.canvas, 
                               event, cont[0],
                               guiEvent=event.guiEvent,
                               **cont[0].contains(event)[1])
        self.on_pick(pick_event)

用法看起来像

fig, ax = plt.subplots()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line,   = ax.plot(x, y, 'b-', label="Line", picker=5)

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points,  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', label="Points", picker=5)


def onpick(event):
    txt = f"You picked {event.artist} at xy: " + \
          f"{event.mouseevent.xdata:.2f},{event.mouseevent.xdata:.2f}" + \
          f" index: {event.ind}"
    print(txt)

p = PickStack([points, line], onpick)

plt.show()

这里的想法是按照挑选活动所需的顺序提供艺术家列表。当然也可以使用zorder 来确定顺序。这可能看起来像

self.stack = list(stack).sort(key=lambda x: x.get_zorder(), reverse=True)

在__init__ 函数中。

因为在cmets中引起了这个问题，我们来看看matplotlib为什么不自动做这个过滤。好吧，首先我猜想至少在 50% 的情况下这是不受欢迎的，在这种情况下，您希望为每个 挑选的艺术家举办一个活动。而且，对于 matplotlib 来说，为每个被鼠标事件击中的艺术家发出一个事件比过滤它们要容易得多。对于前者，您只需比较坐标（很像问题中的“混乱解决方案”）。鉴于很难仅获得顶级艺术家；当然，如果两个艺术家的 zorder 不同，这是可能的，但如果他们有相同的 zorder，那么只有他们出现在轴子列表中的顺序才能确定哪个在前面。 “pick_upmost_event”需要检查轴子的完整堆栈以找出要选择的轴。话虽如此，这并非不可能，但到目前为止，可能没有人相信这是值得的。当然，人们可以针对此类“pick_upmost_event”打开问题或将实现作为 PR 提交给 matplotlib。

Answer 2

已编辑： 首先，跟踪您正在绘制的所有艺术家通常是个好主意；因此，我建议保留一个字典 artists_dict，其中所有绘制的元素都作为 keys，您可以使用它来存储一些有用的值（例如，在另一个字典中）。

除此之外，下面的代码依赖于使用一个计时器来收集list_artists 中触发的事件，然后通过on_pick(list_artists) 每100 毫秒处理一次这个列表。在此功能中，您可以检查是否选中了一位或多位艺术家，然后找到具有最高 zorder 的艺术家并对其进行操作。

import numpy as np
from matplotlib import pyplot

artists_dict={}


def handler(event):
    print('handler fired')
    list_artists.append(event.artist)

def on_pick(list_artists):
    ## if you still want to use the artist dict for something:
    # print([artists_dict[a] for a in list_artists])

    if len(list_artists)==1:
        print('do something to the line here')

        list_artists.pop(0)## cleanup
    elif len(list_artists)>1:### only for more than one plot item
        zorder_list=[ a.get_zorder() for a in list_artists]
        print('highest item has zorder {0}, is at position {1} of list_artists'.format(np.max(zorder_list),np.argmax(zorder_list)))
        print('do something to the scatter plot here')
        print(list(zip(zorder_list,list_artists)))

        list_artists[:]=[]
    else:
        return

# create axes:
pyplot.close('all')
fig,ax=pyplot.subplots()

# add line:
x      = np.arange(10)
y      = np.random.randn(10)
line   = ax.plot(x, y, 'b-', zorder=0)[0]

## insert the "line” into our artists_dict with some metadata
#  instead of inserting zorder:line.get_zorder(), you could also 
#  directly insert zorder:0 of course.
artists_dict[line]={'label':'test','zorder':line.get_zorder()}

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', zorder=1)[0]

## and we also add the scatter plot 'points'
artists_dict[points]={'label':'scatters','zorder':points.get_zorder()}

# set pickers:
line.set_picker(5)
points.set_picker(5)


## connect to handler function
ax.figure.canvas.mpl_connect('pick_event', handler)
list_artists=[]
## wait a bit
timer=fig.canvas.new_timer(interval=100)
timer.add_callback(on_pick,list_artists)
timer.start()

pyplot.show()