Matplotlib 简明教程

Matplotlib - Zoom Window

数据可视化/绘图中的 Zooming a window 指调整视图以使特定的对象或区域变大或变小的过程。这一交互式功能在探索图表、图形或任何视觉表示时特别有用，它使用户可以关注特定区域或全面查看整个内容。

Zoom Window in Matplotlib

Matplotlib 的主要功能之一是对事件处理的支持，这使得用户可以将事件（例如鼠标点击）连接到绘图中的特定操作。在本教程中，我们将重点探索 Matplotlib 中的缩放窗口事件处理 button_press_event ，以及如何使用它来创建可缩放窗口。

Example 1

本示例创建两个图形（源和缩放）。源图形显示散点图，缩放图形显示初始的放大视图。当在源图形中单击一个点时， button_press_event 函数使用 on_press 触发。此 on_press 函数调整可缩放图形的限制，以在点击点处创建缩放效果。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19601)

# Create source and zoomable figures and axes
figsrc, axsrc = plt.subplots(figsize=(3.7, 3.7))
figzoom, axzoom = plt.subplots(figsize=(3.7, 3.7))

# Set initial limits and titles for both axes
axsrc.set(xlim=(0, 1), ylim=(0, 1), autoscale_on=False, title='Click to zoom')
axzoom.set(xlim=(0.45, 0.55), ylim=(0.4, 0.6), autoscale_on=False, title='Zoom window')

# Generate random data for scatter plots
x, y, s, c = np.random.rand(4, 100)
s *= 200

# Plot the scatter plots on both axes
axsrc.scatter(x, y, s, c)
axzoom.scatter(x, y, s, c)

# Define the event handling function
def on_press(event):
   if event.button != 1:
      return
   x, y = event.xdata, event.ydata
   axzoom.set_xlim(x - 0.1, x + 0.1)
   axzoom.set_ylim(y - 0.1, y + 0.1)
   figzoom.canvas.draw()

# Connect the event handler to the source figure
figsrc.canvas.mpl_connect('button_press_event', on_press)

# Show the plots
plt.show()

在执行上述程序后，你将获得以下输出 -

zoom window ex1

观看下面的视频，了解缩放窗口功能在此处如何工作。

zoom window

Example 2

让我们再创建一个使用 Matplotlib 创建缩放窗口的示例。在此示例中，绘制在主轴上的简单正弦波，并使用 button_press_event 方法创建较小的可缩放窗口。在主绘图中单击一个点时，on_press 函数触发，调整缩放窗口的限制，以在点击点处创建缩放效果。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Generate data
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

# Create a figure and axis
fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 4))
ax.plot(x, y, label='Sin(x)')
ax.set_title('Zoom Window Example')
ax.set_xlabel('X-axis')
ax.set_ylabel('Y-axis')
ax.legend()

# Create a zoomable window
zoomed_ax = plt.axes([0.55, 0.25, 0.3, 0.3], facecolor='lightgoldenrodyellow')
zoomed_ax.plot(x, y, label='Sin(x)')
zoomed_ax.set_title('Zoomed Window')
zoomed_ax.set_xlim(2, 4)
zoomed_ax.set_ylim(0.5, 1)

def on_press(event):
   if event.button != 1:
      return
   x, y = event.xdata, event.ydata
   zoomed_ax.set_xlim(x - 1, x + 1)
   zoomed_ax.set_ylim(y - 0.2, y + 0.2)
   fig.canvas.draw()

# Connect the event handler to the figure
fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', on_press)

plt.show()

执行上述程序时，你将得到以下输出：

zoom window ex2

观看下面的视频，了解缩放窗口功能在此处如何工作。

zoom window ex2