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Fadenkreuz-Cursor#
Dieses Beispiel fügt einen Fadenkreuz-Cursor als Daten-Cursor hinzu. Das Fadenkreuz wird als normale Linienobjekte implementiert, die bei Mausbewegungen aktualisiert werden.
Wir zeigen drei Implementierungen
Eine einfache Cursor-Implementierung, die die Grafik bei jeder Mausbewegung neu zeichnet. Dies ist etwas langsam, und Sie bemerken möglicherweise eine Verzögerung bei der Bewegung des Fadenkreuzes.
Ein Cursor, der Blitting zur Beschleunigung des Renderns verwendet.
Ein Cursor, der an Datenpunkte rastet.
Schnelleres Cursoring ist durch native GUI-Zeichenfunktionen möglich, wie in Cursor in WX hinzufügen.
Die Drittanbieterpakete mpldatacursor und mplcursors können verwendet werden, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.backend_bases import MouseEvent
class Cursor:
"""
A cross hair cursor.
"""
def __init__(self, ax):
self.ax = ax
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
# text location in axes coordinates
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def on_mouse_move(self, event):
if not event.inaxes:
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.draw()
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
x, y = event.xdata, event.ydata
# update the line positions
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.draw()
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Simple cursor')
ax.plot(x, y, 'o')
cursor = Cursor(ax)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', cursor.on_mouse_move)
# Simulate a mouse move to (0.5, 0.5), needed for online docs
t = ax.transData
MouseEvent(
"motion_notify_event", ax.figure.canvas, *t.transform((0.5, 0.5))
)._process()
Schnelleres Neuzeichnen mit Blitting#
Diese Technik speichert die gerenderte Grafik als Hintergrundbild. Nur die geänderten Künstler (Fadenkreuzlinien und Text) werden neu gerendert. Sie werden mit dem Hintergrund unter Verwendung von Blitting kombiniert.
Diese Technik ist deutlich schneller. Sie erfordert etwas mehr Einrichtung, da der Hintergrund ohne die Fadenkreuzlinien gespeichert werden muss (siehe create_new_background()). Zusätzlich muss jedes Mal ein neuer Hintergrund erstellt werden, wenn sich die Grafik ändert. Dies wird durch die Verbindung mit dem Ereignis 'draw_event' erreicht.
class BlittedCursor:
"""
A cross-hair cursor using blitting for faster redraw.
"""
def __init__(self, ax):
self.ax = ax
self.background = None
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
# text location in axes coordinates
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
self._creating_background = False
ax.figure.canvas.mpl_connect('draw_event', self.on_draw)
def on_draw(self, event):
self.create_new_background()
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def create_new_background(self):
if self._creating_background:
# discard calls triggered from within this function
return
self._creating_background = True
self.set_cross_hair_visible(False)
self.ax.figure.canvas.draw()
self.background = self.ax.figure.canvas.copy_from_bbox(self.ax.bbox)
self.set_cross_hair_visible(True)
self._creating_background = False
def on_mouse_move(self, event):
if self.background is None:
self.create_new_background()
if not event.inaxes:
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.restore_region(self.background)
self.ax.figure.canvas.blit(self.ax.bbox)
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
# update the line positions
x, y = event.xdata, event.ydata
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.restore_region(self.background)
self.ax.draw_artist(self.horizontal_line)
self.ax.draw_artist(self.vertical_line)
self.ax.draw_artist(self.text)
self.ax.figure.canvas.blit(self.ax.bbox)
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Blitted cursor')
ax.plot(x, y, 'o')
blitted_cursor = BlittedCursor(ax)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', blitted_cursor.on_mouse_move)
# Simulate a mouse move to (0.5, 0.5), needed for online docs
t = ax.transData
MouseEvent(
"motion_notify_event", ax.figure.canvas, *t.transform((0.5, 0.5))
)._process()
An Datenpunkte rasten#
Der folgende Cursor rastet an den Datenpunkten eines Line2D-Objekts ein.
Um unnötige Neuzichnungen zu vermeiden, wird der Index des zuletzt angezeigten Datenpunkts in self._last_index gespeichert. Ein Neuzichnung wird nur dann ausgelöst, wenn sich die Maus weit genug bewegt, so dass ein anderer Datenpunkt ausgewählt werden muss. Dies reduziert die Verzögerung durch viele Neuzichnungen. Selbstverständlich könnte Blitting zusätzlich für weitere Beschleunigung hinzugefügt werden.
class SnappingCursor:
"""
A cross-hair cursor that snaps to the data point of a line, which is
closest to the *x* position of the cursor.
For simplicity, this assumes that *x* values of the data are sorted.
"""
def __init__(self, ax, line):
self.ax = ax
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.x, self.y = line.get_data()
self._last_index = None
# text location in axes coords
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def on_mouse_move(self, event):
if not event.inaxes:
self._last_index = None
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.draw()
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
x, y = event.xdata, event.ydata
index = min(np.searchsorted(self.x, x), len(self.x) - 1)
if index == self._last_index:
return # still on the same data point. Nothing to do.
self._last_index = index
x = self.x[index]
y = self.y[index]
# update the line positions
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.draw()
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Snapping cursor')
line, = ax.plot(x, y, 'o')
snap_cursor = SnappingCursor(ax, line)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', snap_cursor.on_mouse_move)
# Simulate a mouse move to (0.5, 0.5), needed for online docs
t = ax.transData
MouseEvent(
"motion_notify_event", ax.figure.canvas, *t.transform((0.5, 0.5))
)._process()
plt.show()
Gesamtlaufzeit des Skripts: (0 Minuten 1,662 Sekunden)