Python绘图系统10:在父组件中使用子组件的函数

news/2024/7/23 10:16:14 标签: python, 开发语言, matplotlib, tkinter, 绘图系统, 可视化

文章目录

    • Combobox绑定事件
    • 互相调用
    • 源代码

Python绘图系统

  • 📈从0开始实现一个三维绘图系统
  • 自定义控件:坐标设置控件📉坐标列表控件📉支持多组数据的绘图系统
  • 图表类型和风格:散点图和条形图📊混合类型图表

Combobox绑定事件

DrawType类可以设置绘图维度,而绘图维度和坐标轴的个数是息息相关的。换言之,一个比较合理的交互逻辑是,改选DrawType的维度后,就应该可以改变坐标轴的个数。为了实现这个功能,需要为ComboBox绑定一个事件,改动起来非常简单,只需在initWidgets最后加上一行就可以。

python">def initWidgets(self, ws):
    if ws==None: ws = [8, 3]
    slct = ttk.Combobox(self, width=ws[0], textvariable=self.drawType)
    slct['value'] = self.types
    slct.pack(side=tk.LEFT)

    slct = ttk.Combobox(self, width=ws[1], textvariable=self.drawDim)
    slct['value'] = self.dims
    slct.pack(side=tk.LEFT)
    slct.bind('<<ComboboxSelected>>', self.dimChanged)

接下来比较重要的则是self.dimChanged的定义。由于我们希望当Combobox改变时,是另一个控件的内容发生变化,所以self.dimChanged最好是其他控件传入的一个函数。故而需要更改DrawType的初始化函数,即添加一个func参数,然后把这个参数赋给self.dimChanged方法。

python">def __init__(self, master, types, slctType, 
    slctDim="3", ws=None, func=None, **options):
    super().__init__(master, **options)
    #。。。
    self.dimChanged = func
    # 。。。

互相调用

最后,修改AxisList中初始化DrawType的语句

python">self.drawTypeDim = DrawType(frm, types, slctType,  func=self.dimChanged)

并创建self.dimChanged函数,代码如下,逻辑是根据当前选择的维度来更新txyz这几个AxisFrame。

python">def dimChanged(self, evt):
    txyz = self.getDrawDim()
    for flag in 'txyz':
        self.vis[flag] = flag in txyz
    self.updateVisible()

def updateVisible(self):
    for flag in 'txyz':
        self.afs[flag].pack_forget()
    for flag in 'txyz':
        if self.vis[flag]:
            self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)

效果如下

在这里插入图片描述
最后的最后,在坐标轴创建时也应该遵循绘图维度和坐标个数之间的关系,这样打开软件或者新创建一组坐标的时候,就可以自动与绘图维度相匹配了。

python">def initAxis(self, mode, widths):
    for flag in 'txyz':
        self.afs[flag] = AxisFrame(self._c, flag, mode, widths)
        self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
    self.vis = {L : L in self.getDrawDim() for L in 'txyz'}
    self.updateVisible()

源代码

python">import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk
from tkinter.filedialog import askopenfilename

import matplotlib as mpl
mpl.use('TkAgg')
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import (
    FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk)
from matplotlib.figure import Figure

import numpy as np


class AxisFrame(ttk.Frame):
    # widths 是每个控件的宽度
    def __init__(self, master, label, mode, widths, **options):
        super().__init__(master, **options)
        self.pack()
        self.label = label
        self.initVar(mode)
        self.initWidgets(widths)
    
    def initVar(self, mode):
        self.MODES = ("序列化", "源代码", "外部导入", "无数据")
        self.mode = tk.StringVar()
        self.setMode(mode)
    
    def initWidgets(self, widths):
        tk.Label(self, text=self.label, width=widths[0]).pack(side=tk.LEFT)
        self.slct = ttk.Combobox(self, width=widths[1], textvariable=self.mode)
        self.slct['value'] = self.MODES
        self.slct.pack(side=tk.LEFT)
        self.entry = tk.Entry(self, width=widths[2])
        self.entry.pack(padx=5, side=tk.LEFT, fill=tk.X)
    
    def setText(self, text):
        self.entry.delete(0, "end")
        self.entry.insert(0, text)

    def get(self):
        return self.entry.get()

    def setMode(self, mode):
        if type(mode) != str:
            mode = self.MODES[mode]
        self.mode.set(mode)

    def setData(self, data=None, **txyz):
        if self.mode.get() == "序列化":
            return self.getArray()
        elif self.mode.get() == "外部导入":
            return self.loadData(data)
        else:
            return self.readPython(**txyz)
    
    def readPython(self, t=None, x=None, y=None, z=None):
        self.data = eval(self.get())
        return self.data

    def loadData(self, data):
        if type(data) != type(None):
            self.data = data
        return self.data

    def getArray(self):
        val = self.get()
        self.data = eval(f"np.linspace({val})")
        return self.data

class AxisList(ttk.Frame):
    def __init__(self, master, 
        title, mode, widths, 
        types, slctType,        # 绘图类型Combobox的参数
        **options):
        super().__init__(master, **options)
        self.pack()
        self.afs = {}
        self.data = {}

        self.initWidgets(title, widths)
        self.initFeature(types, slctType)
        self.initAxis(mode, widths)
    
    def initWidgets(self, title, widths):
        self.btn = ttk.Button(self, text=title, width=sum(widths)+5,
            command=self.Click)
        self.btn.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, expand=tk.YES)
        self._c = ttk.Frame(self)
        self.collapsed = True
        self.Click()
    
    def initFeature(self, types, slctType):
        frm = ttk.Frame(self._c)
        frm.pack(pady=2, side=tk.TOP, fill=tk.X)
        ttk.Button(frm, text="加载",width=5,
            command=self.btnLoadData).pack(side=tk.LEFT)
        
        frm = ttk.Frame(self._c)
        frm.pack(pady=2, side=tk.TOP, fill=tk.X)
        self.drawTypeDim = DrawType(frm, types, slctType, 
            func=self.dimChanged)
        self.drawTypeDim.pack(side=tk.LEFT)

        self.vis = {L : True for L in 'txyz'}
        for flag in 'txyz':
            btn = ttk.Button(frm, text=flag, width=3)
            btn.pack(side=tk.LEFT)
            btn.bind("<Button-1>", self.btnAxisCollapse)
    
    def dimChanged(self, evt):
        txyz = self.getDrawDim()
        for flag in 'txyz':
            self.vis[flag] = flag in txyz
        self.updateVisible()
    
    def updateVisible(self):
        for flag in 'txyz':
            self.afs[flag].pack_forget()
        for flag in 'txyz':
            if self.vis[flag]:
                self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
    
    def getDrawType(self):
        return self.drawTypeDim.getType()
    
    def getDrawDim(self):
        return self.drawTypeDim.getDim()

    def initAxis(self, mode, widths):
        for flag in 'txyz':
            self.afs[flag] = AxisFrame(self._c, flag, mode, widths)
            self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
        self.vis = {L : L in self.getDrawDim() for L in 'txyz'}
        self.updateVisible()
        
    
    def btnAxisCollapse(self, evt):
        flag = evt.widget['text']
        self.vis[flag] = not self.vis[flag]
        self.updateVisible()

    def btnLoadData(self):
        name = askopenfilename()
        data = np.genfromtxt(name)
        for i, flag in enumerate('xyz'):
            if i >= data.shape[1]:
                return
            self.setOneMode(flag, "外部导入")
            self.data[flag] = self.setData(flag, data[:,i])

    def Click(self):
        if self.collapsed:
            self._c.pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, expand=tk.YES)            
        else:
            self._c.pack_forget()
        self.collapsed = not self.collapsed

    def setData(self, flag, data=None, **options):
        return self.afs[flag].setData(data, **options)
    
    def setOneMode(self, flag, mode):
        self.afs[flag].setMode(mode)

# 绘图类型和维度
class DrawType(ttk.Frame):
    # ws为两个combobox的宽
    def __init__(self, master, types, slctType, 
        slctDim="3", ws=None, func=None, **options):
        super().__init__(master, **options)
        self.pack()
        self.types = types  # 绘图类型
        self.dims = ("1", "2", "3", "1+1", "2+1", "3+1")    # 绘图维度
        self.dimChanged = func
        
        self.initVar(slctType, slctDim)
        self.initWidgets(ws)

    def initVar(self, slctType, dim):
        self.drawType = tk.StringVar()
        self.drawType.set(slctType)
        
        self.drawDim = tk.StringVar()
        if type(dim) != str:
            dim = self.dims[int(dim)]
        self.drawDim.set(dim)

    def initWidgets(self, ws):
        if ws==None: ws = [8, 3]
        slct = ttk.Combobox(self, width=ws[0], textvariable=self.drawType)
        slct['value'] = self.types
        slct.pack(side=tk.LEFT)

        slct = ttk.Combobox(self, width=ws[1], textvariable=self.drawDim)
        slct['value'] = self.dims
        slct.pack(side=tk.LEFT)
        slct.bind('<<ComboboxSelected>>', self.dimChanged)
    
    def getType(self):
        return self.drawType.get()
    
    def getDim(self):
        dim = self.drawDim.get()
        dimDct = {"1"  :  "x", "2"  :  "xy", "3"  : "xyz", 
                  "1+1": "tx", "2+1": "txy", "3+1":  "txyz"}
        return dimDct[dim]

class DarwSystem():
    def __init__(self):
        self.root = tk.Tk()
        self.root.title("数据展示工具")
        self.data = {}
        self.als = []

        self.initConst()
        self.setFrmCtrl()

        frmFig = ttk.Frame(self.root)
        frmFig.pack(side=tk.LEFT,fill=tk.BOTH,expand=tk.YES)
        self.setFrmFig(frmFig)
        self.root.mainloop()
    
    def initConst(self):
        self.TYPES = ("点线图", "散点图", "条形图")
        self.drawDct = {
            "点线图" : self.drawPlot,
            "散点图" : self.drawScatter,
            "条形图" : self.drawBar
        }

    def setFrmCtrl(self):
        frmCtrl = ttk.Frame(self.root,width=320)
        frmCtrl.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        frm = ttk.Frame(frmCtrl, width=320)
        frm.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
        self.setCtrlButtons(frm)
        self.frmAxis = ttk.Frame(frmCtrl)
        self.frmAxis.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
        self.addLast(None)

    # ! 工具栏
    def setCtrlButtons(self, frm):
        self.drawTypeDim = DrawType(frm, self.TYPES, "点线图")
        self.drawTypeDim.pack(side=tk.LEFT)

        ttk.Button(frm, text="绘图",width=5,
            command=self.btnDrawImg).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(frm, text="加载",width=5,
            command=self.btnLoadData).pack(side=tk.LEFT)
        btn = ttk.Button(frm, text="+", width=3)
        btn.pack(side=tk.LEFT)
        btn.bind("<Button-1>", self.addLast)

        btn = ttk.Button(frm, text="-", width=3)
        btn.pack(side=tk.LEFT)
        btn.bind("<Button-1>", self.deleteLast)

    def addLast(self, evt):
        title = f"坐标{len(self.als)}"
        al = AxisList(self.frmAxis, title, 1, [5,10,20], 
            self.TYPES, self.drawTypeDim.getType())
        al.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
        self.als.append(al)

    def deleteLast(self, evt):
        self.als[-1].pack_forget()
        del self.als[-1]

    def btnLoadData(self):
        name = askopenfilename()
        data = np.genfromtxt(name)
        for i, flag in enumerate('xyz'):
            if i >= data.shape[1]:
                return
            self.AL.setOneMode(flag, "外部导入")
            self.data[flag] = self.AL.setData(flag, data[:,i])
    
    def readDatas(self, al):
        dct = {}
        data = {}
        for flag in 'xyz':
            data[flag] = al.setData(flag, **dct)
            dct[flag] = data[flag]
        return data

    def btnDrawImg(self):
        self.fig.clf()
        keys = self.drawTypeDim.getDim()
        p = '3d' if 'z' in keys else None
        ax = self.fig.add_subplot(projection=p)
        for al in self.als:
            data = self.readDatas(al)
            draw = self.drawDct[al.getDrawType()]
            draw(ax, data, keys)
        self.fig.subplots_adjust(left=0.1, right=0.95, top=0.95, bottom=0.08)
        self.canvas.draw()

    def drawBar(self, ax, data, keys):
        ax.bar(data['x'], data['y'])

    def drawPlot(self, ax, data, keys):
        ax.plot(*[data[key] for key in keys])

    def drawScatter(self, ax, data, keys):
        ax.scatter(*[data[key] for key in keys])

    def setFrmFig(self, frmFig):
        self.fig = Figure()
        self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig,frmFig)
        self.canvas.get_tk_widget().pack(
            side=tk.TOP,fill=tk.BOTH,expand=tk.YES)
        self.toolbar = NavigationToolbar2Tk(self.canvas,frmFig,
            pack_toolbar=False)
        self.toolbar.update()
        self.toolbar.pack(side=tk.RIGHT)

if __name__ == "__main__":
    test = DarwSystem()

http://www.niftyadmin.cn/n/4976764.html

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