Matplotlib畫圖教程：在QT界面中嵌入三維圖片

需求：

做項目報告的時候，有這么一個想法，就是能通過UI隨時調(diào)用matplotlib進行二維圖和三維圖的繪制。因此就誕生了做這么一個小模塊的想法。

這里先上一下最終結(jié)果：

思路：

pyqt5內(nèi)嵌matploblib畫布。

matplotlib畫布中有一個FigureCanvasQTAgg的模塊可以用于UI繪制

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模塊設(shè)計思路：

1. ui文件

ui文件是通過qtdesigner直接生成的ui源碼，與圖表繪制相獨立。

2. 圖表繪制文件

該文件用于設(shè)計一個matplotlib圖表繪制類，存放我們需要做報告的任何圖圖表，以及我們的一些數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

3. 運行文件

運行文件繼承上面兩個文件，運行實例。

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UI模塊

這個模塊沒什么好說的，基于QTdesigner進行圖形繪制，圖形界面已經(jīng)每個組件定義如下。（這個模塊在教程中只是用于演示）

1.1 UI圖形類

類：Ui_matplot_demo圖形繪制類

實例化方式	不需要入?yún)?/strong>
方法
self.setupUi	構(gòu)建一個UI窗口

1.2 測試UI界面及其屬性

繪制的界面樣式

界面控件屬性

1.3 代碼

# -*- coding: utf-8 -*-# Form implementation generated from reading ui file 'ui_ut.ui' # # Created by: PyQt5 UI code generator 5.15.6 # # WARNING: Any manual changes made to this file will be lost when pyuic5 is # run again. Do not edit this file unless you know what you are doing.from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgetsclass Ui_matplot_demo(object):def setupUi(self, matplot_demo):matplot_demo.setObjectName("matplot_demo")matplot_demo.resize(1133, 721)self.gridLayout = QtWidgets.QGridLayout(matplot_demo)self.gridLayout.setObjectName("gridLayout")self.bt_close = QtWidgets.QPushButton(matplot_demo)self.bt_close.setObjectName("bt_close")self.gridLayout.addWidget(self.bt_close, 1, 1, 1, 1)self.bt_open = QtWidgets.QPushButton(matplot_demo)self.bt_open.setObjectName("bt_open")self.gridLayout.addWidget(self.bt_open, 1, 0, 1, 1)self.plt3d_module = QtWidgets.QWidget(matplot_demo)self.plt3d_module.setMinimumSize(QtCore.QSize(1111, 611))self.plt3d_module.setObjectName("plt3d_module")self.gridLayout.addWidget(self.plt3d_module, 0, 0, 1, 2)self.retranslateUi(matplot_demo)QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(matplot_demo)def retranslateUi(self, matplot_demo):_translate = QtCore.QCoreApplication.translatematplot_demo.setWindowTitle(_translate("matplot_demo", "Form"))self.bt_close.setText(_translate("matplot_demo", "按一下就可以關(guān)閉圖片"))self.bt_open.setText(_translate("matplot_demo", "按一下就可以畫圖"))

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圖表繪制模塊

這個模塊是核心的圖表繪制模塊，主要結(jié)構(gòu)如下

1.1 依賴包

包名含義安裝方式

numpy	數(shù)學(xué)運算包	pip install numpy
matplotlilb	數(shù)學(xué)繪圖包	pip install matplotlib

1.2 類

類：MyFigure圖形繪制類

實例化方式	入?yún)?/strong>	含義
	width=5	控制畫布寬度
	height=4	控制畫布高度
	dpi=100	控制畫布分辨率
屬性	含義	初值
self.fig	實例化一個matplotlib的Figure類
self.axes	坐標系，可以是二維，也可以是三維
方法
plot_sin	畫一個正弦函數(shù)
plot_cos	畫一個余弦函數(shù)
plot_3d	畫一個3D的圖（基于leetcode218 天際線）

1.3 代碼如下

import numpy as np import matplotlib from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas from matplotlib.figure import Figure matplotlib.use("Qt5Agg") # 聲明使用QT5# 創(chuàng)建一個matplotlib圖形繪制類 class MyFigure(FigureCanvas):def __init__(self, width=5, height=4, dpi=100):# 第一步：創(chuàng)建一個創(chuàng)建Figureself.fig = Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi)# 第二步：在父類中激活Figure窗口super(MyFigure, self).__init__(self.fig) # 此句必不可少，否則不能顯示圖形# 第三步：創(chuàng)建一個子圖，用于繪制圖形用，111表示子圖編號，如matlab的subplot(1,1,1)self.axes = None# 第四步：就是畫圖，【可以在此類中畫，也可以在其它類中畫】def plot_sin(self):self.axes = self.fig.add_subplot(111)t = np.arange(0.0, 3.0, 0.01)s = np.sin(2 * np.pi * t)self.axes.plot(t, s)def plot_cos(self):self.axes = self.fig.add_subplot(111)t = np.arange(0.0, 3.0, 0.01)s = np.sin(2 * np.pi * t)self.axes.plot(t, s)def plot_3d(self):self.axes = self.fig.add_subplot(111, projection='3d')x_edges = np.array([[10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20],[20, 30], [20, 30], [20, 30], [20, 30],[30, 40], [30, 40], [30, 40], [30, 40],[40, 50], [40, 50], [40, 50], [40, 50]])# 設(shè)置y軸取值y_edges = np.array([[10, 20], [20, 30], [30, 40], [40, 50],[10, 20], [20, 30], [30, 40], [40, 50],[10, 20], [20, 30], [30, 40], [40, 50],[10, 20], [20, 30], [30, 40], [40, 50],[10, 20], [20, 30], [30, 40], [40, 50]])# 設(shè)置X,Y對應(yīng)點的值。即原始數(shù)據(jù)。hist = np.array([[3.0], [0.0], [8.0], [4.0],[2.0], [4.0], [5.0], [7.0],[9.0], [2.0], [6.0], [3.0],[0.0], [3.0], [1.0], [0.0]])color_list = ['skyblue', 'lightgreen', 'bisque', 'gold','lightgreen', 'bisque', 'gold', 'lightpink','bisque', 'gold', 'lightpink', 'plum','gold', 'lightpink', 'plum', 'lightgray']for i in range(len(x_edges)):# 設(shè)置作圖點的坐標xpos, ypos = np.meshgrid(x_edges[i][:-1] - 2.5, y_edges[i][:-1] - 2.5)xpos = xpos.flatten('F')ypos = ypos.flatten('F')zpos = np.zeros_like(xpos)# 設(shè)置柱形圖大小dx = 5 * np.ones_like(zpos)dy = dx.copy()dz = hist[i].flatten()# 設(shè)置坐標軸標簽self.axes.set_xlabel('front')self.axes.set_ylabel('side')self.axes.set_zlabel('height')self.axes.bar3d(xpos, ypos, zpos, dx, dy, dz, color=color_list[i], zsort='average')

運行模塊

1.1 依賴包

包名含義安裝方式

sys	系統(tǒng)包	-
PyQt5	UI包	pip install pyqt5
項目包
ui_ut	UI模塊
leetcode218_figure	圖表繪制模塊

1.2 類

類：myWindow運行窗口類

繼承父類
	QWidget
	Ui_matplot_demo
實例化方式	入?yún)?/strong>	含義
	不需要入?yún)嵗?/td>
屬性	含義	初值
self.F	實例化一個MyFigure的圖表繪制類
方法
open_pic	在UI中畫圖，綁定bt_open控件
close_pic	關(guān)閉圖片，綁定bt_close控件

1.3 最后再封裝一個main函數(shù)調(diào)用，代碼如下：

import sys from PyQt5.QtWidgets import * from PyQt5.QtCore import * from ui_ut import Ui_matplot_demo from leetcode218_figure import MyFigureclass myWindow(QWidget, Ui_matplot_demo):def __init__(self):super(myWindow, self).__init__()self.setupUi(self)self.setWindowTitle("顯示matplotlib繪制圖形")self.setMinimumSize(0, 0)# 第五步：定義MyFigure類的一個實例self.F = MyFigure(width=10, height=6, dpi=100)self.F.plot_cos()# 第六步：在GUI的groupBox中創(chuàng)建一個布局，用于添加MyFigure類的實例（即圖形）后其他部件。# 在容器中添加一個groupbox對象，在groupbox對象中創(chuàng)建布局self.groupBox = QGroupBox(self.plt3d_module)self.groupBox.setMinimumSize(QSize(1100, 610))self.groupBox.setTitle("畫圖demo")def connect_bind():self.bt_open.clicked.connect(self.open_pic)self.bt_close.clicked.connect(self.close_pic)connect_bind()self.glo_plt_figure = QGridLayout(self.groupBox)def open_pic(self):self.F = MyFigure(width=10, height=6, dpi=100)self.F.plot_3d()self.glo_plt_figure.addWidget(self.F, 0, 0)print("here")self.show()self.glo_plt_figure.addWidget(self.F, 0, 0)def close_pic(self):self.glo_plt_figure.removeWidget(self.F)self.show()def main():app = QApplication(sys.argv)win = myWindow()win.show()sys.exit(app.exec_())if __name__ == "__main__":main()

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Matplotlib画图教程：在QT界面中嵌入三维图片的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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