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Pyside2中嵌入Matplotlib的繪圖的實(shí)現(xiàn)

近期遇到一個需求，就是用PySide2做出一個GUI，并且要將后臺使用Matplotlib繪制的圖顯示在界面上。自己琢磨了蠻久，網(wǎng)上也搜了不少資料，但都感覺參差不齊，所以就自己總結(jié)一下。

我們使用QGraphicsView插件來顯示Matplotlib里繪制的圖片。這里演示的功能為：打開時界面默認(rèn)繪制 cos函數(shù)的圖像，點(diǎn)擊按鈕后，繪制sin函數(shù)的圖像。

1. 界面設(shè)計

簡單創(chuàng)建一個界面：一個 GraphicsView 和一個 PushButton

2. 定義一個類，繼承FigureCanvas

import matplotlib
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
# from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
 
matplotlib.use("Qt5Agg") # 聲明使用QT5
 
 
class MyFigureCanvas(FigureCanvas):
  '''
  通過繼承FigureCanvas類，使得該類既是一個PyQt5的Qwidget，又是一個matplotlib的FigureCanvas，這是連接pyqt5與matplotlib的關(guān)鍵
  '''
  def __init__(self, parent=None, width=10, height=5, xlim=(0, 2500), ylim=(-2, 2), dpi=100):
    # 創(chuàng)建一個Figure
    fig = plt.Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi, tight_layout=True) # tight_layout: 用于去除畫圖時兩邊的空白
 
    FigureCanvas.__init__(self, fig) # 初始化父類
    self.setParent(parent)
 
    self.axes = fig.add_subplot(111) # 添加子圖
    self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 去掉繪圖時上面的橫線
    self.axes.spines['right'].set_visible(False) # 去掉繪圖時右面的橫線
    self.axes.set_xlim(xlim)
    self.axes.set_ylim(ylim)

然后就可以開始繪圖了。

3. 繪圖并顯示

3.1 先初始化一下我們定義的類

這里 self.ui.graphicsView.width() / 101 的作用：

因?yàn)橹苯邮褂媚J(rèn)繪制出來的圖的大小，一般都會與我們窗口里 GraphicsView 的大小不一致，會造成圖像顯示不完全，需要拖動滾動條看圖像。這里我們將繪圖的大小設(shè)置為與GraphicsView相匹配的大小，就可以顯示出全部圖像。之所以 "/101"，我感覺可能是 graphicsView.width() 得到的結(jié)果和 plt的figsize里設(shè)置圖大小的參數(shù) 的單位是不一樣的，所以要除以一個數(shù)，讓圖像能剛好全部顯示在GraphicsView里

# 初始化 gv_visual_data 的顯示
self.gv_visual_data_content = MyFigureCanvas(width=self.ui.graphicsView.width() / 101,
                       height=self.ui.graphicsView.height() / 101,
                       xlim=(0, 2*np.pi),
                       ylim=(-1, 1)) # 實(shí)例化一個FigureCanvas

3.2 接著就開始用Matplotlib繪制cos函數(shù)的圖像并顯示在GraphicsView里

x = np.arange(0, 2 * np.pi, np.pi / 100)
y = np.cos(x)
self.gv_visual_data_content.axes.plot(x, y)
self.gv_visual_data_content.axes.set_title('cos()')
# 加載的圖形（FigureCanvas）不能直接放到graphicview控件中，必須先放到graphicScene，然后再把graphicscene放到graphicview中
self.graphic_scene = QGraphicsScene() # 創(chuàng)建一個QGraphicsScene
self.graphic_scene.addWidget(self.gv_visual_data_content) # 把圖形放到QGraphicsScene中，注意：圖形是作為一個QWidget放到放到QGraphicsScene中的
self.ui.graphicsView.setScene(self.graphic_scene) # 把QGraphicsScene放入QGraphicsView
self.ui.graphicsView.show() # 調(diào)用show方法呈現(xiàn)圖形

到這里，已經(jīng)可以運(yùn)行看到初步效果了

3.3 接下來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊按鈕，切換為sin函數(shù)圖像的功能

先將信號與槽連接好

self.ui.btn_sin.clicked.connect(self.plot_sin)

編寫槽函數(shù)

  def plot_sin(self):
    x = np.arange(0, 2 * np.pi, np.pi / 100)
    y = np.sin(x)
    self.gv_visual_data_content.axes.clear() # 由于圖片需要反復(fù)繪制，所以每次繪制前清空，然后繪圖
    self.gv_visual_data_content.axes.plot(x, y)
    self.gv_visual_data_content.axes.set_title('sin()')
    self.gv_visual_data_content.draw() # 刷新畫布顯示圖片，否則不刷新顯示

好了，看看效果

大功告成。

完整代碼：

注意：導(dǎo)包時，要將 PySide2 和 UI 的包放在 matplotlib 相關(guān)包的前面，不然里面的 self.graphic_scene.addWidget(self.gv_visual_data_content) 這里會報如下的錯?。。?/p>

TypeError: 'PySide2.QtWidgets.QGraphicsScene.addWidget' called with wrong argument types:
PySide2.QtWidgets.QGraphicsScene.addWidget(MyFigureCanvas)
Supported signatures:
PySide2.QtWidgets.QGraphicsScene.addWidget(PySide2.QtWidgets.QWidget, PySide2.QtCore.Qt.WindowFlags = Default(Qt.WindowFlags))

至于為什么呢？我也不大清楚，不過好像如果使用的是PyQt5的話就沒這種問題，玄學(xué)吧?。?！

from PySide2.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QGraphicsScene, QFileDialog, QMessageBox
from UI.test import Ui_MainWindow
 
import sys
import numpy as np
import matplotlib
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
# from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
 
matplotlib.use("Qt5Agg") # 聲明使用QT5
 
 
class MyFigureCanvas(FigureCanvas):
  '''
  通過繼承FigureCanvas類，使得該類既是一個PyQt5的Qwidget，又是一個matplotlib的FigureCanvas，這是連接pyqt5與matplotlib的關(guān)鍵
  '''
  def __init__(self, parent=None, width=10, height=5, xlim=(0, 2500), ylim=(-2, 2), dpi=100):
    # 創(chuàng)建一個Figure
    fig = plt.Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi, tight_layout=True) # tight_layout: 用于去除畫圖時兩邊的空白
 
    FigureCanvas.__init__(self, fig) # 初始化父類
    self.setParent(parent)
 
    self.axes = fig.add_subplot(111) # 調(diào)用figure下面的add_subplot方法，類似于matplotlib.pyplot下面的subplot方法
    self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 去掉上面的橫線
    self.axes.spines['right'].set_visible(False)
    self.axes.set_xlim(xlim)
    self.axes.set_ylim(ylim)
 
class MainWindow(QMainWindow):
  def __init__(self):
    super().__init__()
    self.ui = Ui_MainWindow()
    self.ui.setupUi(self)
 
    # 初始化 gv_visual_data 的顯示
    self.gv_visual_data_content = MyFigureCanvas(width=self.ui.graphicsView.width() / 101,
                           height=self.ui.graphicsView.height() / 101,
                           xlim=(0, 2*np.pi),
                           ylim=(-1, 1)) # 實(shí)例化一個FigureCanvas
    self.plot_cos()
 
    self.ui.btn_sin.clicked.connect(self.plot_sin)
 
  def plot_cos(self):
    x = np.arange(0, 2 * np.pi, np.pi / 100)
    y = np.cos(x)
    self.gv_visual_data_content.axes.plot(x, y)
    self.gv_visual_data_content.axes.set_title('cos()')
    # 加載的圖形（FigureCanvas）不能直接放到graphicview控件中，必須先放到graphicScene，然后再把graphicscene放到graphicview中
    self.graphic_scene = QGraphicsScene() # 創(chuàng)建一個QGraphicsScene
    self.graphic_scene.addWidget(self.gv_visual_data_content) # 把圖形放到QGraphicsScene中，注意：圖形是作為一個QWidget放到放到QGraphicsScene中的
    self.ui.graphicsView.setScene(self.graphic_scene) # 把QGraphicsScene放入QGraphicsView
    self.ui.graphicsView.show() # 調(diào)用show方法呈現(xiàn)圖形
 
  def plot_sin(self):
    x = np.arange(0, 2 * np.pi, np.pi / 100)
    y = np.sin(x)
    self.gv_visual_data_content.axes.clear() # 由于圖片需要反復(fù)繪制，所以每次繪制前清空，然后繪圖
    self.gv_visual_data_content.axes.plot(x, y)
    self.gv_visual_data_content.axes.set_title('sin()')
    self.gv_visual_data_content.draw() # 刷新畫布顯示圖片，否則不刷新顯示
 
 
if __name__ == "__main__":
  app = QApplication(sys.argv)
  win = MainWindow()
  win.show()
  sys.exit(app.exec_())

到此這篇關(guān)于Pyside2中嵌入Matplotlib的繪圖的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Pyside2嵌入Matplotlib內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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標(biāo)簽：海南合肥哈爾濱烏蘭察布大慶烏蘭察布郴州平頂山

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