使用 MatPlotLib 绘制连续的数据流

Question

我想使用 MatPlotLib 绘制图表，其中图表随时间变化。 在每个时间步，一个额外的数据点将被添加到图中。 但是，应该只显示一个图形，其外观随时间演变。

在我的测试示例中，该图是一个简单的线性图 (y = x)。 这是我尝试过的：

for i in range(100):
    x = range(i)
    y = range(i)
    plt.plot(x, y)
    plt.ion()
    plt.show()
    time.sleep(1)

然而，这里发生的是创建了多个窗口，因此在循环结束时我有 100 个窗口。 另外，我注意到对于最近的窗口，它只是一个白色窗口，并且情节只出现在下一步。

所以，我的两个问题是：

1) 如何更改我的代码以便只显示一个窗口，其内容随时间变化？

2) 我怎样才能改变我的代码，以便在最近的时间步长上，绘图实际上显示在窗口上，而不是只显示一个白色窗口？

谢谢！

Answer 1

(1)

您可以在开头设置plt.ion()并将所有图形绘制到同一窗口。 在循环中使用plt.draw()显示图形并使用plt.pause(t)暂停。 请注意， t可以非常小，但命令需要存在才能使动画在大多数后端上运行。
您可能希望在使用plt.gca().cla()绘制新内容之前清除轴。

import matplotlib.pyplot as plt

plt.ion()
for i in range(100):
    x = range(i)
    y = range(i)
    # plt.gca().cla() # optionally clear axes
    plt.plot(x, y)
    plt.title(str(i))
    plt.draw()
    plt.pause(0.1)

plt.show(block=True) # block=True lets the window stay open at the end of the animation.

除了这种非常简单的方法，还可以使用http://matplotlib.org/examples/animation/index.html中提供的任何动画示例

(2)

为了在新窗口中获取每个图，请使用plt.figure()并删除plt.ion() 。 最后也只显示窗口：

import matplotlib.pyplot as plt

for i in range(100):
    x = range(i)
    y = range(i)
    plt.figure()
    plt.plot(x, y)
    plt.title(str(i))
    
plt.show()

请注意，您可能会发现在这两种情况下，第一个图都是空的，因为对于i=0 ， range(i) == []是一个没有任何点的空列表。 即使i=1也只有一个点被绘制，但当然没有线可以将一个点与其自身连接起来。

Answer 2

我认为最好的方法是创建一个线图，然后更新其中的数据。 然后您将拥有不断更新的单个窗口和单个图形。

import matplotlib.pyplot as plt

plt.ion()
fig = plt.figure(figsize=(16,8))
axes = fig.add_subplot(111)
data_plot=plt.plot(0,0)
line, = axes.plot([],[])
for i in range(100):
    x = range(i)
    y = range(i)
    line.set_ydata(y)
    line.set_xdata(x)
    if len(y)>0:
        axes.set_ylim(min(y),max(y)+1) # +1 to avoid singular transformation warning
        axes.set_xlim(min(x),max(x)+1)
    plt.title(str(i))
    plt.draw()
    plt.pause(0.1)

plt.show(block=True)