PyQt5快速开发与实战 9.4 Matplotlib在PyQt中的应用

PyQt5快速开发与实战

9. 第9章 PyQt5 扩展应用

9.4 Matplotlib在PyQt中的应用

Matplotlib是 Python最著名的绘图库，它提供了一整套和 MATLAB相似的命令API，十分适合交互式进行制图。而且也可以方便地将它作为绘图控件，嵌入到GUI应用程序中。

9.4.1 对MatplotlibWidget的解读

1. 设置绘图类

   class MyMplCanvas(FigureCanvas):
       """FigureCanvas的最终的父类其实是QWidget。"""
   
       def __init__(self, parent=None, width=5, height=4, dpi=100):
   
           # 配置中文显示
           plt.rcParams['font.family'] = ['SimHei']  # 用来正常显示中文标签
           plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 用来正常显示负号
   
           self.fig = Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi)  # 新建一个figure
           self.axes = self.fig.add_subplot(111)  # 建立一个子图，如果要建立复合图，可以在这里修改
   
           self.axes.hold(False)  # 每次绘图的时候不保留上一次绘图的结果
   
           FigureCanvas.__init__(self, self.fig)
           self.setParent(parent)
   
           '''定义FigureCanvas的尺寸策略，这部分的意思是设置FigureCanvas，使之尽可能的向外填充空间。'''
           FigureCanvas.setSizePolicy(self,
                                      QSizePolicy.Expanding,
                                      QSizePolicy.Expanding)
           FigureCanvas.updateGeometry(self)
   

   定义绘制静态图函数（自定义）

   '''绘制静态图，可以在这里定义自己的绘图逻辑'''
   
   def start_static_plot(self):
       self.fig.suptitle('测试静态图')
       t = arange(0.0, 3.0, 0.01)
       s = sin(2 * pi * t)
       self.axes.plot(t, s)
       self.axes.set_ylabel('静态图：Y轴')
       self.axes.set_xlabel('静态图：X轴')
       self.axes.grid(True)
   

   定义绘制动态图函数，设置每隔1秒重新绘制一次图像。

   '''启动绘制动态图'''
   
   def start_dynamic_plot(self, *args, **kwargs):
       timer = QtCore.QTimer(self)
       timer.timeout.connect(self.update_figure)  # 每隔一段时间就会触发一次update_figure函数。
       timer.start(1000)  # 触发的时间间隔为1秒。
   
   '''动态图的绘图逻辑可以在这里修改'''
   
   def update_figure(self):
       self.fig.suptitle('测试动态图')
       l = [random.randint(0, 10) for i in range(4)]
       self.axes.plot([0, 1, 2, 3], l, 'r')
       self.axes.set_ylabel('动态图：Y轴')
       self.axes.set_xlabel('动态图：X轴')
       self.axes.grid(True)
       self.draw()
   

2. 封装绘图类

这部分主要是使用 QWidget 把上面的绘图类和工具栏封装到MatplotlibWidget中，只需调用 MatplotlibWidget这个类就可以实现绘图功能了。

class MatplotlibWidget(QWidget):
    def __init__(self, parent=None):
        super(MatplotlibWidget, self).__init__(parent)
        self.initUi()

    def initUi(self):
        self.layout = QVBoxLayout(self)
        self.mpl = MyMplCanvas(self, width=5, height=4, dpi=100)
        # self.mpl.start_static_plot() # 如果你想要初始化的时候就呈现静态图，请把这行注释去掉
        #self.mpl.start_dynamic_plot() # 如果你想要初始化的时候就呈现动态图，请把这行注释去掉
        self.mpl_ntb = NavigationToolbar(self.mpl, self)  # 添加完整的 toolbar

        self.layout.addWidget(self.mpl)
        self.layout.addWidget(self.mpl_ntb)

3. 测试程序

   

   野生的错误出现了

   直接把这行注掉

   

9.4.2 设置提升的窗口控件

新建QWidget类，并将其提升

对窗口进行布局设置

编辑窗口，ui转py

这里可以发现出错了，把前一文件名改一下

9.4.3 MatplotlibWidget的使用

初始化模型并主函数调用

from PyQt5.QtCore import pyqtSlot
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication

from matplotlib_pyqt import Ui_MainWindow


class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):
    """ Class documentation goes here. """

    def __init__(self, parent=None):
        """ Constructor @param parent reference to the parent widget @type QWidget """
        super(MainWindow, self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        self.matplotlibwidget_dynamic.setVisible(False)
        self.matplotlibwidget_static.setVisible(False)

    @pyqtSlot()
    def on_pushButton_clicked(self):
        """ Slot documentation goes here. """
        self.matplotlibwidget_static.setVisible(True)
        self.matplotlibwidget_static.mpl.start_static_plot()


    @pyqtSlot()
    def on_pushButton_2_clicked(self):
        """ Slot documentation goes here. """
        self.matplotlibwidget_dynamic.setVisible(True)
        self.matplotlibwidget_dynamic.mpl.start_dynamic_plot()



if __name__ == "__main__":
    import sys
    from pyqt5_plugins.examples.exampleqmlitem import QtCore
    QtCore.QCoreApplication.setAttribute(QtCore.Qt.AA_EnableHighDpiScaling)
    app = QApplication(sys.argv)
    ui = MainWindow()
    ui.show()
    sys.exit(app.exec_())

9.4.4 更多扩展

https://matplotlib.org/stable/gallery/index.html

根据示例代码修改MyMplCanvas类，实现更多交互。