Python matplotlib.pyplot 绘制动态图

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复习回顾

在matplotlib模块中使用最多的类是pyplot。pyplot位于matplotlib模块中脚本层为入门用户提供快速绘制折线、柱状、散点、饼图等图形方法，我们前期也学习往期的文章如下

• matplotlib 底层结构：对matplotlib模块底三层功能说明

• matplotlib 绘制折线图：pyplot.plot()相关属性进行汇总说明

• matplotlib 绘制柱状图：pyplot.bar()相关属性进行汇总说明

• matplotlib Animation类绘制动画:animation类提供快速绘制动态图的类

在matplotlib模块为用户提供快速绘制动态图，除了专门绘制的动态类animation类外，pyplot也提供绘制动态图相关方法。

本期，我们将学习使用pyplot的绘制动态图相关方法，Let's gp~

1. pyplot绘图显示模式

我们前面学习绘制的方法后，最后都会调用pyplot.show()方法，运行程序后才会显示图像。

在matplotlib模式中绘制图形通常有两种模式：

• block：阻塞模式

  • 阻塞模式打开一个fig窗口后不会显示新fig窗口
  • pyplot提供的绘制图形方法都是直接出图像，需要调用pyplot.show()才能显示图像
  • 在Python脚本中，matplotlib默认是阻塞模式
  • pyplot.show()在阻塞情况，为True

• interactive:交互模式

  • 新创建的图像会立即显示
  • 图表上的数据会根据变化而自动重新绘制
  • 当使用交互模式下，需要确保事件循环正在运行具有响应数字
  • 在python 命令行中，matplotlib 默认为交互模式
  • pyplot.show 在交互模式下为False

• pyplot提供绘制动图的方法

  方法	作用
  pyplot.ion()	打开交互模式
  pyplot.ioff()	关闭交互模式
  pyplot.clf()	清除当前的画布figure对象
  pyplot.cla()	清除当前Axes对象
  pyplot.pause()	暂停功能

2. pyplot绘制动图步骤

matplotlib模块中，我们可以使用交互模式与GUI主循环组合绘制动态图形，主要有以下步骤：

• 导入绘制图形的matplotlib.pyplot模块

import matplotlib.pyplot as plt
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• 调用pyplot.ion()方法打开交互模式

plt.ion()
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• 使用numpy.linspace()、numpy.arange()等方法准备x，y轴数据

x = np.linspace(0,np.pi*i+1,1000)
y = np.cos(x)
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• 调用pyplot.xlim(),pyplot.ylim()方法设置x,y轴坐标范围

plt.xlim(-0.2,20.4)
plt.ylim(-1.2,1.2)
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• 调用pyplot提供绘制折线、柱状图等方法

plt.plot(x,y,color="pink")
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• 使用for循环包含上述创建的x,y数据、x,y轴坐标、绘制图形方法

• 使用for循环开始之前调用pyplot.cla()方法清空前一次Axes对象

plt.cla()
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• 在for循环结束末尾调用pyplot.pause()暂停gonn

plt.pause(0.1)
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• 当for循环结束后，需要调用pyplot.ioff()关闭交互模式已经pyplot.show显示图像

plt.ioff()

plt.show()
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3. 小试牛刀

我们学习以pyplot方法绘制动态图方法，哪我们来实操一下吧

• 调用numpy.arange()准备x,y轴数据
• 调用pyplot.scatter()绘制散点图
• 使用for循环包含以上步骤，在for循环开始调用pyplot.ion()打开交互模式
• for循环结束后，调用pyplot.ioff()关闭交互模式
• 最后调用pyplot.show()展示图像画面

def scatter_plot():
    # 打开交互模式
    plt.ion()
    for index in range(50):
        # plt.cla()

        plt.title("动态散点图")
        plt.grid(True)

        point_count = 5
        x_index = np.random.random(point_count)
        y_index = np.random.random(point_count)
  
        color_list = np.random.random(point_count)
        scale_list = np.random.random(point_count) * 100

        plt.scatter(x_index, y_index, s=scale_list, c=color_list, marker="^")

        plt.pause(0.2)

    plt.ioff()

    plt.show()
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总结

本期，我们学习matplotlib模块pyplot绘制动态图形的方法，在绘制图形中我们要使用for循环来生成每一次的数据，最后使用pyplot.show()展示图形时，需要先关闭交互模式，否则图形会一闪而过，发生闪退现象。

以上是本期内容，欢迎大佬们点赞评论，下期见~