Canvas matplotlib和PyQt：动态图形在多次加载后运行缓慢或看起来凌乱

编辑：

我决定重写这篇文章，以包含我问题的一个工作示例。虽然这是相当长的时间，我希望它被证明是有用的许多在未来

import sys

from matplotlib.backends.backend_qt4agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
from PyQt4.QtGui import *
from PyQt4.QtCore import *

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setGeometry(100, 100, 640, 480)
        showButton = QPushButton('Show')

        toolbarShowButton = self.addToolBar('Show button toolbar')

        toolbarShowButton.addWidget(showButton)

        self.connect(showButton, SIGNAL('clicked()'), self.showButtonClicked)
        self.graphLabel = GraphCanvas(self);
        self.setCentralWidget(self.graphLabel)

    def showButtonClicked(self):  
        self.graphLabel.drawGraph()

    def resizeEvent(self, event):
        try:
            self.graphLabel.setFig()
        except AttributeError:
            pass

class GraphCanvas(FigureCanvas):

    def __init__(self, parent=None, width=5, height=4, dpi=100):

        self.fig = Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi)

        self.axes = self.fig.add_subplot(111)

        FigureCanvas.__init__(self, self.fig)
        self.setParent(parent)

        FigureCanvas.setSizePolicy(self,
                                   QSizePolicy.Expanding,
                                   QSizePolicy.Expanding)
        FigureCanvas.updateGeometry(self)

        self.background = None

    def drawGraph(self):
        self.axes.cla()
        self.someplot = self.axes.plot(range(1,5), range(1,5))
        self.redVert, = self.axes.plot(None, None, 'r--')
        self.greenVert, = self.axes.plot(None, None, 'g--')
        self.yellowVert, = self.axes.plot(None, None, 'y--')

        self.verticalLines = (self.redVert, self.greenVert, self.yellowVert)

        self.fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', self.onMove)

        self.draw()
        self.background = self.fig.canvas.copy_from_bbox(self.axes.bbox)

    def onMove(self, event):

        # cursor moves on the canvas
        if event.inaxes:

            # restore the clean background
            self.fig.canvas.restore_region(self.background)
            ymin, ymax = self.axes.get_ylim()
            x = event.xdata - 1

            # draw each vertical line
            for line in self.verticalLines:
                line.set_xdata((x,))
                line.set_ydata((ymin, ymax))
                self.axes.draw_artist(line)
                x += 1

            self.fig.canvas.blit(self.axes.bbox)

    def setFig(self):
        '''
        Draws the canvas again after the main window
        has been resized.
        '''

        try:
            # hide all vertical lines
            for line in self.verticalLines:
                line.set_visible(False)

        except AttributeError:
            pass

        else:
            # draw canvas again and capture the background
            self.draw()
            self.background = self.fig.canvas.copy_from_bbox(self.axes.bbox)

            # set all vertical lines visible again
            for line in self.verticalLines:
                line.set_visible(True)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__': main()

代码说明

我有一个基本的

QMainWindow

，工具栏上有一个“显示”按钮。主窗口还为

matplotlib

图形创建画布，并将其设置为中心小部件

当用户点击“显示”按钮时，通过调用

GraphCanvas的
drawGraph（）
方法显示一些数据。在实际程序中，数据会根据用户在单击按钮之前选择要显示的内容而变化。方法
resizeEvent（）
基本上再次绘制图形以适应新的中心小部件大小

drawGraph（）
方法创建了四个图，其中第一个图有数据，因此它是可见的。最后两行绘制图形并将静态背景保存到变量
self.background

当用户在画布上移动鼠标时，首先加载背景。我想保存并加载静态背景，使图形绘制更快。之后，最后三个图动态获取数据，并显示为3条垂直线，随着鼠标光标移动

问题

1） 当您不断单击“显示”按钮时，图形逐渐变慢。如果你试着敲击它50次，然后在图形上移动鼠标，你会发现垂直线要长得多。当真实图形中有更多的动态绘图和注释等时，只需单击几下程序就无法使用

更聪明的人可能知道为什么会发生这种减速，但我猜以前加载的数字会保存在内存中的某个地方，可能会被画在新创建的数字下面。而堆栈只是越来越大

2） 该图在启动程序后立即显示。没什么大不了的，但我更喜欢在点击按钮之前在那里留一个空白区域

尝试的解决方案

我尝试的是将这两行从
类主窗口的
def\uuu init\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuo（self）
移动到
def showButtonClicked（self）
：

现在看起来是这样的：

def showButtonClicked(self):  
    self.graphLabel = GraphCanvas(self);
    self.setCentralWidget(self.graphLabel)
    self.graphLabel.drawGraph()

所以我只是在按下按钮后才创建了这个图形。这解决了减速问题，但也带来了另一个问题。现在，当您点击“显示”按钮并在画布上移动鼠标时，已保存的图形背景已加载，但原始大小为5×4英寸，我们有一团混乱。因此，基本上背景不是以绘制图形的大小保存的，而是以创建图形的大小保存的

但是，如果我调整窗口的大小，一切都很好。但下次我单击“显示”按钮时，问题再次出现，我需要再次调整窗口大小

我需要什么

我需要让这个东西流畅地工作，无论点击多少次“显示”按钮，都要让它看起来像应该的那样。此外，我更希望在第一次单击“显示”按钮之前，图形不显示，并且从该点开始，直到程序关闭，图形才可见

我遇到了一些黑客，比如在单击“显示”按钮时将窗口大小调整一个像素，但这不是正确的方法，不是吗

欢迎提出任何意见和建议。谢谢。
我已经为这个问题找到了一个像样的解决方案，在找到更好的解决方案之前，这个解决方案会一直有效

我尝试的解决方案造成混乱的原因是，一旦创建了
GraphCanvas
的实例并将其设置为
QCentralWidget
，那么
QCentralWidget
将缩小为
GraphCanvas
实例的大小，在本例中为500*400，并且保存了该大小的
Bbox
。但是，图形本身使用了整个可用空间

创建
GraphCanvas
并将其设置为
QCentralWidget
时，小部件使用
GraphCanvas
实例的大小，直到创建它的方法（及其所有父对象）完成执行。在那之后，他们都排好队

如果我们在
\uuuu init\uuuu
方法中创建画布，它不会造成混乱，因为在
drawGraph
方法中，
QCentralWidget
和
GraphCanvas
的大小匹配，并且使用了正确的
bbox
大小。但是，当我们在
showButtonClick
中创建它时，
bbox
的大小将是“错误的”，直到方法完成为止

此外，如果我们在
QMainWindow
的
方法中创建
QCentralWidget
，它的大小将匹配
self.setGeometry（）
设置的整个窗口的大小。方法完成后，将计算
QCentralWidget
的大小以适合窗口，并且通常会变小

为了解决这个问题，我决定在
\uuuu init\uuuu
方法中创建一个虚拟
QWidget
，并将其添加为
QCentralWidget
。然后在
showButtonClicked
方法中，我获取
QCentralWidget
的宽度和高度，并使用保存的宽度和高度创建一个
GraphCanvas
。这样，尺寸从一开始就匹配

以下是相关代码：

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setGeometry(100, 100, 640, 480)
        showButton = QPushButton('Show')

        toolbarShowButton = self.addToolBar('Show button toolbar')

        toolbarShowButton.addWidget(showButton)
        self.connect(showButton, SIGNAL('clicked()'), self.showButtonClicked)

        # dummy QWidget
        tempWidget = QWidget()
        self.setCentralWidget(tempWidget)

    def showButtonClicked(self):

        width = self.centralWidget().width()
        height = self.centralWidget().height()

        # convert to float (python 2) to prevent
        # flooring in the following divisions
        dpi = float(100)

        # create the canvas and replace the central widget
        self.graphLabel = GraphCanvas(self, width=width/dpi, height=height/dpi, dpi=dpi);
        self.setCentralWidget(self.graphLabel)

        self.graphLabel.drawGraph()

如果要嵌入，请不要导入
pyplot
。当
pyplot
设置了自己的gui、mainloop和canvas时，你会发现你正在破坏内部结构。谢谢你的观点！然而，这并不能解决我所面临的问题，似乎也没有什么不同。我正在用一个有效的例子重写这个问题。
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setGeometry(100, 100, 640, 480)
        showButton = QPushButton('Show')

        toolbarShowButton = self.addToolBar('Show button toolbar')

        toolbarShowButton.addWidget(showButton)
        self.connect(showButton, SIGNAL('clicked()'), self.showButtonClicked)

        # dummy QWidget
        tempWidget = QWidget()
        self.setCentralWidget(tempWidget)

    def showButtonClicked(self):

        width = self.centralWidget().width()
        height = self.centralWidget().height()

        # convert to float (python 2) to prevent
        # flooring in the following divisions
        dpi = float(100)

        # create the canvas and replace the central widget
        self.graphLabel = GraphCanvas(self, width=width/dpi, height=height/dpi, dpi=dpi);
        self.setCentralWidget(self.graphLabel)

        self.graphLabel.drawGraph()