Question

我使用matplotlib绘制了一个矩阵。我想知道是否有可能使用一些工具包/模块产生一些交互性。

根据我们的分析，我们先验地知道矩阵的哪个细胞与其他细胞相连。我们想要做的是具有一种功能，当用户将鼠标指针悬停在矩阵单元格上时，它应该通过（指针或任何其他方式）突出显示它所连接的其他单元格。它是一种图形数据结构，但我希望用户能够获得交互式体验。

Answer 1

Matplotlib有一个event handling API，您可以将其用于互动人物。

下面的示例脚本使用matshow绘制矩阵。矩阵的值是彩色编码的。

您可以在连接字典中设置连接：键是要为其添加连接的矩阵位置（作为元组），连接在连接点列表中给出（再次作为元组）。 / p>

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import patches

class MatrixBrowser(object):

    def __init__(self, matrix, matrix_ax, connections):
        self.matrix = matrix
        self.matrix_ax = matrix_ax
        self.con = connections
        self.index = (0, 0)
        self.rect = patches.Rectangle((0, 0), 1.1, 1.1,
                    linewidth=3, fill=False, visible=False)
        self.con_rects = self.add_connection_rects()

    def add_connection_rects(self):
        max_cons = max([len(_) for _ in self.con.values()])
        rects = []
        for con in range(max_cons):
            con_rect = patches.Rectangle((0, 0), 1.1, 1.1, linewidth=5,
                        fill=False, visible=False, edgecolor='red')
            rects.append(con_rect)
            self.matrix_ax.add_patch(con_rect)
        return rects

    def update_connections(self, event):
        current_ax = event.inaxes
        cx = event.xdata
        cy = event.ydata
        # only if the cursor is on the matrix ax
        if current_ax == self.matrix_ax:
            rx = round(abs(cx))
            ry = round(abs(cy))
            if not self.index == (rx, ry):
                # make every previous rect invisible
                for rect in self.con_rects:
                    rect.set_visible(False)
                cons = self.con.get((rx, ry), [])
                for rect, con in zip(self.con_rects, cons):
                    rect.set_xy((con[0] - 0.55, con[1] - 0.55))
                    rect.set_visible(True)
                self.index = (rx, ry)
            self.rect.set_visible(True)
            self.rect.set_xy((rx - 0.55, ry - 0.55))
        else:
            self.rect.set_visible(False)
        plt.draw()

def main(matrix, connections):
    fig, ax = plt.subplots()
    im = ax.matshow(matrix, aspect='auto', cmap=plt.cm.winter)
    plt.colorbar(im, use_gridspec=True)
    browser = MatrixBrowser(matrix, ax, connections)
    ax.add_patch(browser.rect)
    fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', browser.update_connections)
    plt.tight_layout()
    plt.show()

if __name__ == '__main__':
    matrix = np.random.rand(15, 15) * 10
    connections = {(0, 0): [(1, 1), (2, 2), (10, 2), (8, 5)],
                   (3, 2): [(3, 3)],
                   (14, 14): [(0, 0), (0, 14), (14, 0)]}
    main(matrix, connections)

为了给你一个印象，我添加了一个屏幕截图。黑色矩形随鼠标光标移动，如果有当前鼠标位置的连接，则会出现红色矩形。

在此屏幕截图中，光标位于矩阵中的点(0, 0)上。由于为此点定义了连接（请参阅连接字典：(0, 0): [(1, 1), (2, 2), (10, 2), (8, 5)]），所定义的连接将以红色矩形突出显示。

resulting plot

Answer 2

你可以，例如将gtk与matplotlib一起使用，使其成为一个应用程序。那里有很多教程（Here's one）。如果你选择gtk，你会将一个监听器连接到matplotlib-widget，它会对鼠标运动做出反应。该侦听器的回调函数将获得一个事件，该事件既包含图形画布上鼠标位置的坐标，也包含数据空间中的坐标（event.ydata和event.xdata）正在密谋。

至于悬停效果，使用补丁（matplotlib）可能是一个解决方案，如果你想要它们在图形之上，或者你可以将另一个小部件中的信息放在gtk中。

一些代码在路上（编写整个应用程序有点太多了，也就是说它不会做太多但会产生一些错误来复制和粘贴它们）。

from matplotlib.backends.backend_gtk import FigureCanvasGTK as FigureCanvas

self.image_fig = plt.Figure(figsize=figsize, dpi=75)
image_plot = self.image_fig.add_subplot(111)
image_canvas = FigureCanvas(self.image_fig)
self.image_fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', self.plot_drag
self.plots_vbox.pack_start(image_canvas, False, False, 2)

最后，一旦更新了绘图，就需要重绘画布。在我的示例行中，我会做

self.image_fig.canvas.draw()

Answer 3

matplotlib有一些较低层的API和钩子，可用于为绘图添加交互性。 API examples显示了一些方法。确切的方法可能取决于您使用的后端。

矩阵中单元格之间连接的交互式可视化

3 个答案: