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一、pyqt5的UI中嵌入matplotlib的方法
1、導入模塊
導入模塊比較簡單，首先聲明使用pyqt5，通過FigureCanvasQTAgg創建畫布，可以將畫布的圖像顯示到UI，相當于pyqt5的一個控件，后面的繪圖就建立在這個畫布上，然后把這個畫布當中pyqt5的控件添加到pyqt5的UI上，其次要導入matplotlib.figure的Figure ，這里要注意的是matplotlib.figure中的Figure，不是matplotlib.pyplot模塊中的Figure，要區分清楚。
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg") # 聲明使用pyqt5
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg # pyqt5的畫布
import matplotlib.pyplot as plt
# matplotlib.figure 模塊提供了頂層的Artist(圖中的所有可見元素都是Artist的子類)，它包含了所有的plot元素
from matplotlib.figure import Figure
2、創建pyqt5畫布，并簡單設置樣式
創建一個畫布類，繼承上面導入的FigureCanvasQTAgg，通過Figure 創建畫布，并且作為參數傳遞給父類FigureCanvasQTAgg（這里是關鍵一步！沒有這一步后面一切都是白費，不會添加成功！），最后一步添加繪圖區self.axes
class MyMatplotlibFigure(FigureCanvasQTAgg):
"""
創建一個畫布類，并把畫布放到FigureCanvasQTAgg
"""
def __init__(self, width=10, heigh=10, dpi=100):
plt.rcParams['figure.facecolor'] = 'r' # 設置窗體顏色
plt.rcParams['axes.facecolor'] = 'b' # 設置繪圖區顏色
self.width = width
self.heigh = heigh
self.dpi = dpi
self.figs = Figure(figsize=(self.width, self.heigh), dpi=self.dpi)
super(MyMatplotlibFigure, self).__init__(self.figs) # 在父類種激活self.fig， 否則不能顯示圖像
self.axes = self.figs.add_subplot(111)
3、填上創建pyqt5畫布挖的坑
上面自定義的畫布類MyMatplotlibFigure寫的時候不會提示錯誤，但是當你繪圖的時候會傻眼了，因為沒有報錯但是閃退了！！！然后逐個把可疑的類和方法try… except … print(er)，希望python能告訴你原因，抱歉！最終結果是什么都沒有得到！使用debug單步調試慢慢分析，累死累活的一步一步看到最后添加畫布到pyqt5時，跳到一個模塊backend_qt5.py文件的第500行：if self.height() < 0 or self.width() < 0:從debug的變量分析中看到“(<class ‘TypeError'>, TypeError("‘int' object is not callable"), <traceback object at 0x000001C3E0397F08>)這是什么鬼？
其實這是一個很簡單的錯誤，但是不小心犯了排查起來很麻煩！！！錯誤的原因就是有些程序員在自定義類內接收外部傳參時經常把傳遞的參數轉換為全局變量，比如這個例子中初始化__init__方法接收的三個參數 width、 heigh、 dpi，順手寫了個
self.width = width self.heigh = heigh self.dpi = dpi
然后接著調用！問題就在這里了，其實不管你后面有沒有調用，都會閃退！！！！！為什么呢？
因為FigureCanvasQTAgg父類中導入了backend_qt5.py模塊，而backend_qt5模塊內部也使用了相同的變量名self.width和self.heigh，所以呢，在這里用上面的寫法就造成了對父類變量的覆蓋。正確的寫法：
class MyMatplotlibFigure(FigureCanvasQTAgg):
"""
創建一個畫布類，并把畫布放到FigureCanvasQTAgg
"""
def __init__(self, width=10, heigh=10, dpi=100):
plt.rcParams['figure.facecolor'] = 'r' # 設置窗體顏色
plt.rcParams['axes.facecolor'] = 'b' # 設置繪圖區顏色
# 創建一個Figure,該Figure為matplotlib下的Figure，不是matplotlib.pyplot下面的Figure
# 這里還要注意，width, heigh可以直接調用參數，不能用self.width、self.heigh作為變量獲取，因為self.width、self.heigh 在模塊中已經FigureCanvasQTAgg模塊中使用，這里定義會造成覆蓋
self.figs = Figure(figsize=(width, heigh), dpi=dpi)
super(MyMatplotlibFigure, self).__init__(self.figs) # 在父類種激活self.fig， 否則不能顯示圖像（就是在畫板上放置畫布）
self.axes = self.figs.add_subplot(111) # 添加繪圖區
這里直接使用傳參字符就可以了，這幾個參數后面用不到了，如果你能用到就隨便改個名字，比如self.w = width self.h = heigh
4、把畫布添加到pyqt5的UI中
這里就比較簡單了，創建一個簡單的窗口，添加label，實例化上面創建的自定義畫布類，用變量self.canvas接收實例，這就相當于pyqt5的控件了，在label上創建布局，布局中添加畫布self.canvas
如果僅僅是把matplotlib的圖像添加到Ui中，plotcos這個繪圖方法放哪里都行，也可以在上面的自定義類中添加這個方法，只是最后繪圖的兩行簡單修改即可：
class MainDialogImgBW_(QtWidgets.QMainWindow):
"""
創建UI主窗口，使用畫板類繪圖。
"""
def __init__(self):
super(MainDialogImgBW_, self).__init__()
self.setWindowTitle("顯示matplotlib")
self.setObjectName("widget")
self.resize(800, 600)
self.label = QtWidgets.QLabel(self)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 800, 600))
self.canvas = MyMatplotlibFigure(width=5, heigh=4, dpi=100)
self.plotcos()
self.hboxlayout = QtWidgets.QHBoxLayout(self.label)
self.hboxlayout.addWidget(self.canvas)
def plotcos(self):
# plt.clf()
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2 * np.pi * t)
self.canvas.aexs.plot(t, s)
self.canvas.figs.suptitle("sin") # 設置標題
二、實時刷新matplotlib圖像的坑
實時刷新圖像如果通過網絡查詢，基本千篇一律的結果都是先clean清除之前的圖像、重新plot、加上重繪draw（），從其它帖子找了最具代表性的三部曲步驟如下：
self.axes.cla() self.axes.plot(x, y, 'o',xx,yy) self.draw()
這三部曲是沒錯，但是只是他們說的有點簡單了，有些細節需要注意，否則一樣不會刷新或者報錯閃退。需要注意的坑是draw（），因為他們帖子上寫的簡單，實在不知道他們的self有幾個意思，一般情況下這么寫是錯的。**cla（）清空了繪圖區，plot（）重新繪制了圖像，這兩個都是對繪圖區的操作，但是要draw()要重繪的是畫布層不是繪圖區。而且僅僅draw（）是不夠的，還要flush_events（）否則可能在刷新畫布過程中中途偶然閃退。**完整的正確代碼如下（上面的第4條例子大的寫法是繪圖方法在UI類內，下面的例子用另外一種寫法，在畫布類中創建繪圖方法）：
class MyMatplotlibFigure(FigureCanvasQTAgg):
"""
創建一個畫布類，并把畫布放到FigureCanvasQTAgg
"""
def __init__(self, width=10, heigh=10, dpi=100):
plt.rcParams['figure.facecolor'] = 'r' # 設置窗體顏色
plt.rcParams['axes.facecolor'] = 'b' # 設置繪圖區顏色
# 創建一個Figure,該Figure為matplotlib下的Figure，不是matplotlib.pyplot下面的Figure
self.figs = Figure(figsize=(width, heigh), dpi=dpi)
super(MyMatplotlibFigure, self).__init__(self.figs) # 在父類種激活self.fig，
self.axes = self.figs.add_subplot(111) # 添加繪圖區
def mat_plot_drow_axes(self, t, s):
"""
用清除畫布刷新的方法繪圖
:return:
"""
self.axes.cla() # 清除繪圖區
self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 頂邊界不可見
self.axes.spines['right'].set_visible(False) # 右邊界不可見
# 設置左、下邊界在（0，0）處相交
# self.axes.spines['bottom'].set_position(('data', 0)) # 設置y軸線原點數據為 0
self.axes.spines['left'].set_position(('data', 0)) # 設置x軸線原點數據為 0
self.axes.plot(t, s, 'o-r', linewidth=0.5)
self.figs.canvas.draw() # 這里注意是畫布重繪，self.figs.canvas
self.figs.canvas.flush_events() # 畫布刷新self.figs.canvas
class MainDialogImgBW(QtWidgets.QMainWindow):
"""
創建UI主窗口，使用畫板類繪圖。
"""
def __init__(self):
super(MainDialogImgBW_, self).__init__()
self.setWindowTitle("顯示matplotlib")
self.setObjectName("widget")
self.resize(800, 600)
self.label = QtWidgets.QLabel(self)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 800, 600))
self.canvas = MyMatplotlibFigure(width=5, heigh=4, dpi=100)
self.plotcos()
self.hboxlayout = QtWidgets.QHBoxLayout(self.label)
self.hboxlayout.addWidget(self.canvas)
def plotcos(self):
# plt.clf()
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2 * np.pi * t)
self.canvas.mat_plot_drow_axes(t, s)
self.canvas.figs.suptitle("sin") # 設置標題
if __name__ == "__main__":
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
main = MainDialogImgBW()
main.show()
sys.exit(app.exec_())
**需要注意的地方就是畫布重繪的寫法，既不是self.draw()也不是self.axes.draw()或self.figs.draw()，而是self.figs.canvas.draw()和self.figs.canvas.flush_events()，這里比較坑的是寫這兩句代碼時沒有智能提醒！（我用的pycharm，也有可能是被這個坑了，不知道其他IDE是否會提醒）**這里還要提醒的是只有self.figs.canvas.draw()沒有self.figs.canvas.flush_events()時也會重繪，但是有可能在運行過程中閃退，所以還是加上比較安全。
三、實時更新matplotlib的另一種方法
上面是使用axes.cla()的方式刷新圖表，但是你有可能會遇到，你要展示的下一個圖形于前面一次圖表完全不同，包括畫布背景色等都不同，那么用上面的axes.cla()只清理繪圖區就不夠了，需要用得到清理畫布figure.clf()，這個地方你要看清楚，清理繪圖區方法是cla（），而清理畫布是clf（）一字之差。另外一個需要注意的地方就是，清理畫布后之前畫布上的繪圖區axes也清理了，需要重新添加axes，完整代碼如下：
class MyMatplotlibFigure(FigureCanvasQTAgg):
"""
創建一個畫布類，并把畫布放到FigureCanvasQTAgg
"""
def __init__(self, width=10, heigh=10, dpi=100):
# 創建一個Figure,該Figure為matplotlib下的Figure，不是matplotlib.pyplot下面的Figure
self.figs = Figure(figsize=(width, heigh), dpi=dpi)
super(MyMatplotlibFigure, self).__init__(self.figs) # 在父類種激活self.fig，
def mat_plot_drow(self, t, s):
"""
用清除畫布刷新的方法繪圖
:return:
"""
self.figs.clf() # 清理畫布，這里是clf()
self.axes = self.figs.add_subplot(111) # 清理畫布后必須重新添加繪圖區
self.axes.patch.set_facecolor("#01386a") # 設置ax區域背景顏色
self.axes.patch.set_alpha(0.5) # 設置ax區域背景顏色透明度
self.figs.patch.set_facecolor('#01386a') # 設置繪圖區域顏色
self.axes.spines['bottom'].set_color('r') # 設置下邊界顏色
self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 頂邊界不可見
self.axes.spines['right'].set_visible(False) # 右邊界不可見
# 設置左、下邊界在（0，0）處相交
# self.axes.spines['bottom'].set_position(('data', 0)) # 設置y軸線原點數據為 0
self.axes.spines['left'].set_position(('data', 0)) # 設置x軸線原點數據為 0
self.axes.plot(t, s, 'o-r', linewidth=0.5)
self.figs.canvas.draw() # 這里注意是畫布重繪，self.figs.canvas
self.figs.canvas.flush_events() # 畫布刷新self.figs.canvas
class MainDialogImgBW(QtWidgets.QMainWindow):
"""
創建UI主窗口，使用畫板類繪圖。
"""
def __init__(self):
super(MainDialogImgBW_, self).__init__()
self.setWindowTitle("顯示matplotlib")
self.setObjectName("widget")
self.resize(800, 600)
self.label = QtWidgets.QLabel(self)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 800, 600))
self.canvas = MyMatplotlibFigure(width=5, heigh=4, dpi=100)
self.plotcos()
self.hboxlayout = QtWidgets.QHBoxLayout(self.label)
self.hboxlayout.addWidget(self.canvas)
def plotcos(self):
# plt.clf()
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2 * np.pi * t)
self.canvas.mat_plot_drow(t, s)
self.canvas.figs.suptitle("sin") # 設置標題
if __name__ == "__main__":
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
main = MainDialogImgBW()
main.show()
sys.exit(app.exec_())
四、animation的方式刷新matplotlib
如果你在UI中的刷新頻率非常高，比如股票或期貨的tick數據，上面的刷新方式就有點不夠用了，雖然也能刷新但是又可能會閃屏的情況很不舒服，高頻刷新還是用animation方式刷新。
使用animation 需要增加導入matplotlib.animation模塊的FuncAnimation方法，全部導入模塊如下：
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg") # 聲明使用pyqt5
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg # pyqt5的畫布
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.animation import FuncAnimation
FuncAnimation的基礎使用這里就不贅述了，論壇內搜索就可以找到，只提一個可能存在坑的地方，數據更新函數是嵌套在繪圖方法plot_tick內的（可不要以為這是格式錯誤）。這里直接上代碼：
class MyMatPlotAnimation(FigureCanvasQTAgg):
"""
創建一個畫板類，并把畫布放到容器（畫板上）FigureCanvasQTAgg，再創建一個畫圖區
"""
def __init__(self, width=10, heigh=10, dpi=100):
# 創建一個Figure,該Figure為matplotlib下的Figure，不是matplotlib.pyplot下面的Figure
self.figs = Figure(figsize=(width, heigh), dpi=dpi)
super(MyMatPlotAnimation, self).__init__(self.figs)
self.figs.patch.set_facecolor('#01386a') # 設置繪圖區域顏色
self.axes = self.figs.add_subplot(111)
def set_mat_func(self, t, s):
"""
初始化設置函數
"""
self.t = t
self.s = s
self.axes.cla()
self.axes.patch.set_facecolor("#01386a") # 設置ax區域背景顏色
self.axes.patch.set_alpha(0.5) # 設置ax區域背景顏色透明度
# self.axes.spines['top'].set_color('#01386a')
self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 頂邊界不可見
self.axes.spines['right'].set_visible(False) # 右邊界不可見
self.axes.xaxis.set_ticks_position('bottom') # 設置ticks（刻度）的位置為下方
self.axes.yaxis.set_ticks_position('left') # 設置ticks（刻度） 的位置為左側
# 設置左、下邊界在（0，0）處相交
# self.axes.spines['bottom'].set_position(('data', 0)) # 設置x軸線再Y軸0位置
self.axes.spines['left'].set_position(('data', 0)) # 設置y軸在x軸0位置
self.plot_line, = self.axes.plot([], [], 'r-', linewidth=1) # 注意‘,'不可省略
def plot_tick(self):
plot_line = self.plot_line
plot_axes = self.axes
t = self.t
def upgrade(i): # 注意這里是plot_tick方法內的嵌套函數
x_data = [] # 這里注意如果是使用全局變量self定義，可能會導致繪圖首位相聯
y_data = []
for i in range(len(t)):
x_data.append(i)
y_data.append(self.s[i])
plot_axes.plot(x_data, y_data, 'r-', linewidth=1)
return plot_line, # 這里也是注意‘,'不可省略，否則會報錯
ani = FuncAnimation(self.figs, upgrade, blit=True, repeat=False)
self.figs.canvas.draw() # 重繪還是必須要的
class MainDialogImgBW(QtWidgets.QMainWindow):
def __init__(self):
super(MainDialogImgBW_, self).__init__()
self.setWindowTitle("顯示matplotlib")
self.setObjectName("widget")
self.resize(800, 600)
self.label = QtWidgets.QLabel(self)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 800, 600))
self.canvas = MyMatPlotAnimation(width=5, heigh=4, dpi=100)
self.plotcos()
self.hboxlayout = QtWidgets.QHBoxLayout(self.label)
self.hboxlayout.addWidget(self.canvas)
def plotcos(self):
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2 * np.pi * t)
self.canvas.set_mat_func(t, s)
self.canvas.plot_tick()
if __name__ == "__main__":
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
main = MainDialogImgBW()
main.show()
sys.exit(app.exec_())
到此這篇關于詳解pyqt5的UI中嵌入matplotlib圖形并實時刷新(挖坑和填坑)的文章就介紹到這了,更多相關pyqt5嵌入matplotlib圖形內容請搜索億速云以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持億速云！
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