Cursor de cruz

Este exemplo adiciona uma cruz como um cursor de dados. A mira é implementada como objetos de linha regulares que são atualizados com o movimento do mouse.

Mostramos três implementações:

1. Uma implementação de cursor simples que redesenha a figura a cada movimento do mouse. Isso é um pouco lento e você pode notar algum atraso no movimento da cruz.

2. Um cursor que usa blitting para acelerar a renderização.

3. Um cursor que se ajusta aos pontos de dados.

O cursor mais rápido é possível usando o desenho nativo da GUI, como em Adicionar um cursor no WX .

Os pacotes de terceiros mpldatacursor e mplcursors podem ser usados ​​para obter um efeito semelhante .

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))
            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)

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Redesenho mais rápido usando blitting

Essa técnica armazena o gráfico renderizado como uma imagem de fundo. Somente os artistas alterados (linhas cruzadas e texto) são renderizados novamente. Eles são combinados com o fundo usando blitting.

Esta técnica é significativamente mais rápida. Requer um pouco mais de configuração porque o plano de fundo deve ser armazenado sem as linhas cruzadas (consulte Recursos create_new_background()). Além disso, um novo fundo deve ser criado sempre que a figura muda. Isso é obtido conectando-se ao 'draw_event'.

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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))

            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)

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Ajustando aos pontos de dados

O cursor a seguir ajusta sua posição aos pontos de dados de um Line2D objeto.

Para salvar redesenhos desnecessários, o índice do último ponto de dados indicado é salvo em formato self._last_index. Um redesenho só é acionado quando o mouse se move o suficiente para que outro ponto de dados seja selecionado. Isso reduz o atraso devido a muitos redesenhos. Obviamente, o blitting ainda pode ser adicionado para aumentar a velocidade.

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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))
            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)
plt.show()