MATLAB - 动态更新线的最佳方法是处理'XData和YData?

时间:2011-09-14 08:23:48

标签: matlab figures

我正在收集数据并实时绘制数据。数据由运动捕捉系统产生。我有一个类DynamicDataset,它只是一个2列矩阵的包装器(虽然它比那更细致),并且添加了新数据的事件通知器;另一个类DynamicPlotter,用于侦听数据添加事件并动态更新绘图。适当的代码段:

classdef DynamicDataset < handle
    properties
        newestData = [];
        data = []
    end
    events
        DataAdded
    end
    methods
        function append(obj, val)
            obj.data(end+1,:) = val;
            obj.newestData = val;
            notify(obj, 'DataAdded');
        end
    end
end

classdef DynamicPlotter < dynamicprops
    properties
        FH %# figure handle
        AH %# axes handle
        LH %# array of line handles - may have multiple lines on the plot

        dynProps = {} %# cell array of dynamic property names - 
                      %# use to access individual datasets
    end
    methods
        function obj = DynamicPlotter(props) %# props is a cell array of dynamic 
                                             %# properties to store information
            for i = 1:length(props) 
                addprop(obj, props{i});
                obj.(props{i}) = DynamicDataset;
                obj.dynProps = [obj.dynProps props{i}];

                addlistener(obj.(props{i}), 'DataAdded', @obj.updatePlot(i));
            end
            obj.createBlankPlot();
        end

        function createBlankPlot(obj)
            obj.FH = figure;
            obj.AH = axes;

            hold all;

            for i = 1:length(obj.dynProps)
                obj.LH(i) = plot(nan); %# only used to produce a line handle
                    set(obj.LH(i), 'XData', [], 'YData', []);
            end
        end

        function updatePlot(obj, propNum)
            X = get(obj.LH(propNum), 'XData');
            Y = get(obj.LH(propNum), 'YData');

            X(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1);
            Y(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2);

            set(obj.LH(propNum), 'XData', X, 'YData', Y);
        end
    end
end

基于MATLAB代码配置文件,set中的updatePlot()命令相当昂贵。我想知道是否有更好的方法来绘制个别积分?理想情况下,我会将单个点推入XDataYData并仅绘制该点,但我不知道这是否可行。

请注意,可能有多个lineseries对象(即同一图上的多个图表); plot()将一个轴句柄作为参数,因此它不会考虑先前绘制的线句柄的属性(或者有没有办法让它这样做?);我只想做plot(x,y);hold all;,但每次都会给我单独的线句,每个都对应一个点。

可能没有办法更快地绘制输入点,但我想我会问。

编辑:使用我正在使用的实际代码更新了OP,而不是使用了一个错误解释的通用示例。

3 个答案:

答案 0 :(得分:4)

您在每次更新中处理的数据量很大(尽管只有一个点实际上正在发生变化),使您的代码为O(N ^ 2)。

通过使用第二个lineseries来构建大量数据,您可以在将每个点添加到一个简短的“活动”行之间交替,并且不经常向主要的lineseries添加大块。虽然这并没有完全避免O(N ^ 2),但它可以让你显着减少常数。

如果你这样做,请记住将“旧”的lineseries和“active”lineseries重叠一点,以便它们连接起来。

本质:

    function updatePlot(obj, propNum)
        X = get(obj.LHactive(propNum), 'XData');
        Y = get(obj.LHactive(propNum), 'YData');

        X(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1);
        Y(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2);

        if numel(X) > 100
            Xold = [get(obj.LH(propNum), 'XData'); X(2:end)];
            Yold = [get(obj.LH(propNum), 'YData'); Y(2:end)];
            set(obj.LH(propNum), 'XData', Xold, 'YData', Yold);

            X = X(end);
            Y = Y(end);
        end

        set(obj.LHactive(propNum), 'XData', X, 'YData', Y);
    end

答案 1 :(得分:1)

您的代码可能需要很长时间才能运行的部分原因是因为您使用for循环来分配变量。根据您使用的Matlab版本,这将显着降低您的过程。我建议使用矢量化为你的x和y分配值,如下所示:

x = 1:1000;
y = cosd(x);

然后,您可以分配数据中的第一个点。

xi = x(1);
yi = y(1);

绘图时,指定XDataSource和YDataSource。

h = plot(xi, yi, 'YDataSource', 'yi', 'XDataSource', 'xi');

现在,当您循环更改值时,请使用refreshdata更新Xdata和Ydata值。使用drawnow函数更新图形窗口。

for k = 2:1000,
xi = x(1:k);
yi = y(1:k);
refreshdata(h, 'caller')
drawnow;
end

答案 2 :(得分:1)

您的代码很慢,因为您每次调用 updatePlot 时都会重新绘制所有值。因此,我只会在 updatePlot 中绘制最新点(这也是您所说的问题:理想情况下,我会将单点推入XData和YData并仅绘制该点,但是我不知道这是否可行。

  1. 添加属性 LH_point_counter

    classdef DynamicPlotter < dynamicprops
       properties
          FH %# figure handle
          AH %# axes handle
          LH %# cell array of line handles - may have multiple lines on the plot
    
          % counter that counts home many points we have for each dynProps
          LH_point_counter = [];
    
          dynProps = {} %# cell array of dynamic property names - 
                  %# use to access individual datasets
       end
    
  2. 修改 updatePlot

    function updatePlot(obj, propNum)
        % plot new point
        new_x = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1);
        new_y = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2);
        new_handle = plot(new_x, new_y);
    
        % add new handle to list of handles of this property
        counter_this_prop = obj.LH_point_counter(propNum);
        counter_this_prop = counter_this_prop + 1;
        obj.LH{propNum}(counter_this_prop) = new_handle;
    
        % save new counter value
        obj.LH_point_counter(propNum) = counter_this_prop;
    end