matplotlib 在Python/iPython中动态更新图的当前正确方法是什么?

j2qf4p5b  于 2023-10-24  发布在  Python
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在对how to dynamically update a plot in a loop in ipython notebook (within one cell)的回答中,给出了一个如何在Python循环中动态更新Python笔记本中的图表的例子。然而,这是通过在每次迭代中销毁和重新创建图表来实现的,其中一个线程中的评论指出,这种情况可以通过使用新的%matplotlib nbagg魔术来改善,它提供了一个嵌入笔记本中的交互式图形,而不是静态图像。
然而,这个奇妙的新nbagg功能似乎完全没有文档记录,我无法找到如何使用它来动态更新绘图的示例。因此我的问题是,**如何使用nbagg后端有效地更新Python/Python Notebook中的现有绘图?**由于在matplotlib中动态更新图通常是一个棘手的问题,一个简单的工作示例将是一个巨大的帮助。指向任何相关文档的指针也将非常有帮助。
先说清楚我的要求:我想做的是运行一些模拟代码几次迭代,然后绘制其当前状态的图,然后再运行几次迭代,然后更新图以反映当前状态,等等。所以想法是绘制一个图,然后,没有用户的任何交互,更新图中的数据,而不破坏和重新创建整个东西。
下面是从上面链接的问题的答案中稍微修改的代码,它通过每次重新绘制整个图来实现这一点。我想实现相同的结果,但使用nbagg更有效。

%matplotlib inline
import time
import pylab as pl
from IPython import display
for i in range(10):
    pl.clf()
    pl.plot(pl.randn(100))
    display.display(pl.gcf())
    display.clear_output(wait=True)
    time.sleep(1.0)
t40tm48m

t40tm48m1#

这里有一个循环更新图的例子。它更新图中的数据,而不是每次都重新绘制整个图。它确实会阻止执行,但如果你有兴趣运行一组有限的模拟并将结果保存在某个地方,这对你来说可能不是问题。
%matplotlib widget魔术需要ipympl Matplotlib扩展包。

%matplotlib widget
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import time

def pltsin(ax, colors=['b']):
    x = np.linspace(0,1,100)
    if ax.lines:
        for line in ax.lines:
            line.set_xdata(x)
            y = np.random.random(size=(100,1))
            line.set_ydata(y)
    else:
        for color in colors:
            y = np.random.random(size=(100,1))
            ax.plot(x, y, color)
    fig.canvas.draw()

fig,ax = plt.subplots(1,1)
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_xlim(0,1)
ax.set_ylim(0,1)
plt.show()

# run this cell to dynamically update plot
for f in range(5):
    pltsin(ax, ['b', 'r'])
    time.sleep(1)

我把这个up on nbviewer here,这里是a direct link to the gist

jgzswidk

jgzswidk2#

我正在使用jupyter-lab,这对我很有效(根据您的情况进行调整):

from IPython.display import clear_output
from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
import collections
%matplotlib inline

def live_plot(data_dict, figsize=(7,5), title=''):
    clear_output(wait=True)
    plt.figure(figsize=figsize)
    for label,data in data_dict.items():
        plt.plot(data, label=label)
    plt.title(title)
    plt.grid(True)
    plt.xlabel('epoch')
    plt.legend(loc='center left') # the plot evolves to the right
    plt.show();

然后在一个循环中填充一个字典,并将其传递给live_plot()

data = collections.defaultdict(list)
for i in range(100):
    data['foo'].append(np.random.random())
    data['bar'].append(np.random.random())
    data['baz'].append(np.random.random())
    live_plot(data)

请确保在图的下方有几个单元格,否则每次重绘图时视图都会捕捉到位。

jtjikinw

jtjikinw3#

如果你不想清除所有的输出,你可以使用display_id=True来获取一个句柄,然后在上面使用.update()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import time

from IPython import display

def pltsin(ax, *,hdisplay, colors=['b']):
    x = np.linspace(0,1,100)
    if ax.lines:
        for line in ax.lines:
            line.set_xdata(x)
            y = np.random.random(size=(100,1))
            line.set_ydata(y)
    else:
        for color in colors:
            y = np.random.random(size=(100,1))
            ax.plot(x, y, color)
    hdisplay.update(fig)

fig,ax = plt.subplots(1,1)
hdisplay = display.display("", display_id=True)

ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_xlim(0,1)
ax.set_ylim(0,1)
for f in range(5):
    pltsin(ax, colors=['b', 'r'], hdisplay=hdisplay)
    time.sleep(1)
    
plt.close(fig)

(改编自@ martematics)

0aydgbwb

0aydgbwb4#

我已经调整了@Ziofil的答案,并将其修改为接受x,y作为列表,并在同一图上输出散点图和线性趋势。

from IPython.display import clear_output
from matplotlib import pyplot as plt
%matplotlib inline
    
def live_plot(x, y, figsize=(7,5), title=''):
    clear_output(wait=True)
    plt.figure(figsize=figsize)
    plt.xlim(0, training_steps)
    plt.ylim(0, 100)
    x= [float(i) for i in x]
    y= [float(i) for i in y]
    
    if len(x) > 1:
        plt.scatter(x,y, label='axis y', color='k') 
        m, b = np.polyfit(x, y, 1)
        plt.plot(x, [x * m for x in x] + b)

    plt.title(title)
    plt.grid(True)
    plt.xlabel('axis x')
    plt.ylabel('axis y')
    plt.show();

你只需要在一个循环中调用live_plot(x, y).它是这样的:x1c 0d1x

lh80um4z

lh80um4z5#

图中的canvas.draw方法动态更新其图形,对于当前图:

from matplotlib import pyplot as plt

plt.gcf().canvas.draw()

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