FigureCanvas详解

发布时间：2023-05-19

一、figurecanvastkagg函数

figurecanvastkagg 函数是 Matplotlib 中用于在 Tkinter 设备上创建 FigureCanvas 的函数。Tkinter 是 Python 自带的 GUI 库之一，通过使用 figurecanvastkagg 函数，可以在 Tkinter 应用程序中创建 Matplotlib 图形。下面是一个示例代码：

import tkinter as tk
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
from matplotlib.figure import Figure
root = tk.Tk()
figure = Figure(figsize=(5, 4), dpi=100)
subplot = figure.add_subplot(1, 1, 1)
subplot.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 4, 9, 16, 25])
canvas = FigureCanvasTkAgg(figure, master=root)
canvas.draw()
canvas.get_tk_widget().pack()
tk.mainloop()

上述代码中，我们创建了一个大小为 5x4，dpi 为 100 的 Figure 对象，并向其中添加了一个 Subplot。然后，我们使用 FigureCanvasTkAgg 类来创建 FigureCanvasTkAgg 对象，该对象将 Matplotlib 的绘图结果与 Tkinter 的 GUI 管理器相结合，并将其作为 Tkinter 对象嵌入到应用程序中。最后，我们使用 pack() 管理器将 Canvas 添加到应用程序中。

二、figurecanvastkagg 更新数据

FigureCanvasTkAgg 的一个亮点是可以通过更新数据来实现动态更新图形。由于 Canvas 随之更新，所以该技术可以用于实时绘图、交互式绘图以及动画等场景。下面是一个代码示例：

import tkinter as tk
import numpy as np
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
from matplotlib.figure import Figure
root = tk.Tk()
fig = Figure(figsize=(5, 4), dpi=100)
t = np.arange(0, 3, .01)
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
line, = ax.plot(t, 2 * np.sin(2 * np.pi * t))
canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
canvas.draw()
canvas.get_tk_widget().pack()
def update():
    line.set_ydata(2 * np.sin(2 * np.pi * (t + update.count / 50)))
    update.count += 1
    canvas.draw()
update.count = 0
button = tk.Button(master=root, text="Update Data", command=update)
button.pack()
tk.mainloop()

运行上述代码后，您将看见一个按钮 "Update Data" 和一条灵动的正弦曲线。单击按钮，曲线将贴在 x 轴上并向左移动，这是由于我们在 update() 函数中以每秒 50 个采样的速度更新了函数的 y 值。

三、figurecanvasagg

figurecanvasagg 是 Matplotlib 的一个重要类，它表示了一个不可交互的绘图设备，在其上绘制的画面可以保存为图片，而无法进行交互。下面是一个示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
x = np.linspace(-5, 5, 100)
ax.plot(x, np.sin(x))
canvas = fig.canvas
renderer = canvas.get_renderer()
canvas_width, canvas_height = renderer.get_canvas_width_height()
img = np.frombuffer(renderer.tostring_rgba(), dtype=np.uint8).reshape(canvas_height, canvas_width, 4)
plt.show()

该代码中，我们创建了一个 Figure 对象，并添加了一个 Subplot，向其中添加了一个正弦曲线。我们通过 get_renderer() 方法获取绘图的 Renderer 对象，Renderer 对象包含了绘图的细节如颜色、线条宽度、线型等等。然后我们通过调用 tostring_rgba() 获取绘图的像素矩阵，用 numpy.reshape() 将其转成 numpy.array，并显示在屏幕上。该方法适用于将 Matplotlib 的图形嵌入到 GUI 应用程序或 Web 应用程序中。

四、figurecanvastkagg 怎么删除

有时候，当我们在 Tkinter 应用程序中使用 FigureCanvasTkAgg 类时，由于某些原因需要删除 FigureCanvasTkAgg 组件。要删除 FigureCanvasTkAgg 组件，我们必须使用：

canvas.get_tk_widget().destroy()

canvas.close_event() 不是一种删除 FigureCanvasTkAgg 组件的方法，而是在关闭 FigureCanvasTkAgg 窗口时触发的一个回调函数，用于清理任何应用程序中引用的内存。

五、figurecanvas 嵌入 PySide6

在 Python 的 GUI 编程中，PySide6 是一种流行的 GUI 框架，也可以用来扩展 Matplotlib。为了将 FigureCanvas 与 PySide6 集成在一起，我们需要使用 QMainWindow 和 QVBoxLayout 等 PySide6 的组件。

import sys
from PySide6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QVBoxLayout, QWidget
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg
from matplotlib.figure import Figure
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()
        self.figure = Figure()
        self.canvas = FigureCanvasQTAgg(self.figure)
        self.widget = QWidget(self)
        self.setCentralWidget(self.widget)
        self.layout = QVBoxLayout(self.widget)
        self.layout.addWidget(self.canvas)
if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    main_window = MainWindow()
    main_window.show()
    sys.exit(app.exec_())

上述代码将创建一个 MainWindow 对象，在其中创建 Figure 和 FigureCanvasQTAgg 对象，并嵌入 PySide6 QWidget 中。最后，我们将 QWidget 设置为 MainWindow 的 central widget，并启动 PySide6 应用程序。

六、figurecanvastkagg.draw()

将 FigureCanvas 嵌入 Qt 或 Tkinter 应用程序中时，我们需要明确调用 FigureCanvas.draw() 方法。在 Tkinter 中使用 FigureCanvasTkAgg 时，我们需要在调用 Tkinter.mainloop() 方法之前调用 draw() 方法。在 PySide6 中，我们只需要在应用程序运行后调用 draw() 方法。

注意：如果没有正确执行 draw() 方法，您将看不见 FigureCanvasTkAgg 或 FigureCanvasQTAgg 中的 Matplotlib 图形。

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