Python之数据分析（生成动态图像、示波器效果）

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-02-26 02:24 6阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *   *  1、效果展示
             *  2、动画分析
             *  3、案例源码

#### 1、效果展示 ####

*  动态更新波形图：  
    ![22][]
 *  静态图：  
    ![11][]

#### 2、动画分析 ####

*  这是一个使用了生成器的动画效果，生成器里面会不断生成新的值，然后放到更新函数里面在指定的interval间隔时间里执行，将其渲染出图像

def 更新函数(生成值):
        更新画面帧来渲染
    def 生成器():
        for...:
            产生新的数据
            yield 生成值

*  创建动画：ma.FuncAnimation(图形对象, 更新函数, 生成器, interval=间隔时间(毫秒))

#### 3、案例源码 ####

import numpy as np
    import matplotlib.pylab as mp
    import matplotlib.animation as ma
    
    mp.figure("Signal", facecolor='lightgray')
    mp.title('Signal', fontsize=20)
    mp.xlabel('Time', fontsize=14)  # 横纵坐标标签
    mp.ylabel('Signal', fontsize=14)
    
    ax = mp.gca()  # 获取坐标轴
    ax.set_ylim(-3, 3)  # 垂直坐标范围
    ax.set_xlim(0, 10)
    mp.tick_params(labelsize=10)  # 精度值
    mp.grid(linestyle=':')  # 网格线
    
    
    # 创建一个plot空对象（只是没有数据，仍然是一个完整的图像）
    pl = mp.plot([], [], c="orangered")[0]  # 有很多个元素，此处取一个处理
    pl.set_data([], [])  # 设置数据，此处给的空数据，以便于之后将生成器的数据传入
    
    # 接收生成器数据的更新函数
    def update(data):
        t, v = data  # 时间，生成器的值
        x, y = pl.get_data()  # 获取生成器数据
        # 追加数据
        x.append(t)
        y.append(v)
    
        # 移动坐标轴位置，以便持续观察数据
        # 获取当前坐标轴的最小值与最大值，即坐标系的左右边界
        x_min, x_max = ax.get_xlim()
        if t >= x_max:
            # 平移坐标轴：将最小值变为当前位置减去窗口宽度，最大值变为当前值
            ax.set_xlim(t - (x_max - x_min), t)
            # 坐标系起点终点都改变了，需要重新画一个画布
            ax.figure.canvas.draw()
        # 修改数据
        pl.set_data(x, y)
    
    
    # 生成器函数
    def generator():
        t = 0  # 时间
        while True:
            # 用正弦函数来生成数据
            v = np.sin(2 * np.pi * t) * np.exp(
                np.sin(0.2 * np.pi * t)
            )  # 振幅呈正弦规律变化的正弦函数
            yield t, v  # yield的会保存状态的返回，与return不同
            t += 0.05
    
    
    # 生成动画
    anim = ma.FuncAnimation(mp.gcf(), update, generator, interval=5)
    
    mp.show()

[22]: /images/20230209/9ece937e733f4c10ac38ad588da8a73d.png
[11]: /images/20230209/f31ae9fefbf64aafa7b0cca2cd9c4fed.png