python - 在 Matplotlib 中从一组重叠的艺术家中挑选一位艺术家

Question

这个问题与下面两个问题密切相关，但这个问题更笼统。

Matplotlib pick event order for overlapping artists

Multiple pick events interfering

<小时/>

问题:

在单个 Canvas 上选择重叠的艺术家时，将为每个艺术家创建单独的选择事件。在下面的示例中，单击红点会调用 on_pick 两次，一次针对线，一次针对点。由于点位于线上方(给定它们各自的zorder值)，我希望只为最上面的艺术家生成一个选择事件(在本例中:点)。

示例:

import numpy as np
from matplotlib import pyplot

def on_pick(event):
    if event.artist == line:
        print('Line picked')
    elif event.artist == points:
        print('Point picked')


# create axes:
pyplot.close('all')
ax      = pyplot.axes()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line    = ax.plot(x, y, 'b-', zorder=0)[0]

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', zorder=1)[0]

# set pickers:
line.set_picker(5)
points.set_picker(5)
ax.figure.canvas.mpl_connect('pick_event', on_pick)

pyplot.show()

<小时/>

困惑的解决方案:

一种解决方案是使用 Matplotlib 的 button_press_event，然后计算鼠标和所有艺术家之间的距离，如下所示。然而，这个解决方案相当困惑，因为添加额外的重叠艺术家将使这段代码变得相当复杂，增加要检查的案例和条件的数量。

def on_press(event):
    if event.xdata is not None:
        x,y   = event.xdata, event.ydata  #mouse click coordinates
        lx,ly = line.get_xdata(), line.get_ydata()     #line point coordinates
        px,py = points.get_xdata(), points.get_ydata() #points
        dl    = np.sqrt((x - lx)**2 + (y - ly)**2)     #distances to line points
        dp    = np.sqrt((x - px)**2 + (y - py)**2)     #distances to points
        if dp.min() < 0.05:
            print('Point selected')
        elif dl.min() < 0.05:
            print('Line selected')


pyplot.close('all')
ax      = pyplot.axes()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line    = ax.plot(x, y, 'b-', zorder=0)[0]

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', zorder=1)[0]

# set picker:
ax.figure.canvas.mpl_connect('button_press_event', on_press)

pyplot.show()

<小时/>

问题摘要:有没有更好的方法从一组重叠的艺术家中选择最顶级的艺术家？

理想情况下，我希望能够做这样的事情:

pyplot.set_pick_stack( [points, line] )

意味着将在线上选择点以进行重叠拾取。

Answer 1

在 button_press_event 发生时创建您自己的事件可能是最简单的方法。为了推进问题中表达的“set_pick_stack”的想法，这可能如下所示。这个想法是存储一组艺术家，并在 Button_press_event 时检查该事件是否包含在艺术家中。然后在自定义 onpick 函数上触发回调。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backend_bases import PickEvent

class PickStack():
    def __init__(self, stack, on_pick):
        self.stack = stack
        self.ax = [artist.axes for artist in self.stack][0]
        self.on_pick = on_pick
        self.cid = self.ax.figure.canvas.mpl_connect('button_press_event',
                                                     self.fire_pick_event)

    def fire_pick_event(self, event):
        if not event.inaxes:
            return
        cont = [a for a in self.stack if a.contains(event)[0]]
        if not cont:
            return
        pick_event = PickEvent("pick_Event", self.ax.figure.canvas, 
                               event, cont[0],
                               guiEvent=event.guiEvent,
                               **cont[0].contains(event)[1])
        self.on_pick(pick_event)

用法看起来像

fig, ax = plt.subplots()

# add line:
x       = np.arange(10)
y       = np.random.randn(10)
line,   = ax.plot(x, y, 'b-', label="Line", picker=5)

# add points overlapping the line:
xpoints = [2, 4, 7]
points,  = ax.plot(x[xpoints], y[xpoints], 'ro', label="Points", picker=5)


def onpick(event):
    txt = f"You picked {event.artist} at xy: " + \
          f"{event.mouseevent.xdata:.2f},{event.mouseevent.xdata:.2f}" + \
          f" index: {event.ind}"
    print(txt)

p = PickStack([points, line], onpick)

plt.show()

这里的想法是按照挑选事件所需的顺序提供艺术家列表。当然也可以使用zorder来确定顺序。这可能看起来像

self.stack = list(stack).sort(key=lambda x: x.get_zorder(), reverse=True)

在__init__函数中。

因为评论中提出了这个问题，所以让我们看看为什么 matplotlib 不自动执行此过滤。好吧，首先我猜想至少在 50% 的情况下这是不受欢迎的，您希望为每个挑选的艺术家举办一次事件。而且，对于 matplotlib 来说，为每个被鼠标事件击中的艺术家发出一个事件比过滤它们要容易得多。对于前者，您只需比较坐标(很像问题中的“困惑的解决方案”)。然而很难只找到最顶尖的艺术家；当然，如果两个艺术家有不同的 zorder，这是可能的，但如果他们有相同的 zorder，则只是他们在轴子列表中出现的顺序决定了哪个在前面。 “pick_upmost_event”需要检查完整的轴子堆栈，以找出要选择的轴。话虽这么说，这并非不可能，但到目前为止可能没有人相信这值得付出努力。当然，人们可以针对此类“pick_upmost_event”提出问题或将实现作为 PR 提交给 matplotlib。