matplotlib - 在 PyQt (pyqtgraph) 中嵌入 "Figure Type"Seaborn Plot

Question

我正在使用 PyQt ( pyqtgraph ) 的包装器来构建 GUI 应用程序。
我希望嵌入 Seaborn使用 MatplotlibWidget 在其中绘制.但是，我的问题是 Seaborn 包装方法如 FacetGrid不接受外部图形 handle 。此外，当我尝试使用 .fig 生成的图形更新 MatplotlibWidget 对象底层图形( FacetGrid )时它不起作用( draw 之后没有情节)。任何解决方法的建议？

Answer 1

Seaborn 的 Facetgrid提供了一个方便的功能，可以快速将 pandas 数据帧连接到 matplotlib pyplot 接口(interface)。

然而，在 GUI 应用程序中，您很少想要使用 pyplot，而是使用 matplotlib API。

您在这里面临的问题是 Facetgrid已经创建了自己的matplotlib.figure.Figure对象(Facetgrid.fig)。此外，MatplotlibWidget
创建自己的图形，因此您最终得到两个图形。

现在，让我们退后一步:
原则上可以使用 seaborn Facetgrid在 PyQt 中绘图，首先创建绘图，然后将生成的图形提供给图形 Canvas (matplotlib.backends.backend_qt4agg.FigureCanvasQTAgg)。以下是如何执行此操作的示例。

from PyQt4 import QtGui, QtCore
from matplotlib.backends.backend_qt4agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
import sys
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

tips = sns.load_dataset("tips")


def seabornplot():
    g = sns.FacetGrid(tips, col="sex", hue="time", palette="Set1",
                                hue_order=["Dinner", "Lunch"])
    g.map(plt.scatter, "total_bill", "tip", edgecolor="w")
    return g.fig


class MainWindow(QtGui.QMainWindow):
    send_fig = QtCore.pyqtSignal(str)

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

        self.main_widget = QtGui.QWidget(self)

        self.fig = seabornplot()
        self.canvas = FigureCanvas(self.fig)

        self.canvas.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding,
                      QtGui.QSizePolicy.Expanding)
        self.canvas.updateGeometry()
        self.button = QtGui.QPushButton("Button")
        self.label = QtGui.QLabel("A plot:")

        self.layout = QtGui.QGridLayout(self.main_widget)
        self.layout.addWidget(self.button)
        self.layout.addWidget(self.label)
        self.layout.addWidget(self.canvas)

        self.setCentralWidget(self.main_widget)
        self.show()


if __name__ == '__main__':
    app = QtGui.QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    sys.exit(app.exec_())

虽然这很好用，但它是否有用有点问题。在大多数情况下，在 GUI 内创建绘图的目的是根据用户交互进行更新。在上面的示例中，这是非常低效的，因为它需要创建一个新的图形实例，用这个图形创建一个新的 Canvas ，并用新的 Canvas 实例替换旧的 Canvas 实例，将其添加到布局中。

请注意，这个问题特定于 seaborn 中的那些绘图函数，它们在图形级别上工作，例如 lmplot , factorplot , jointplot , FacetGrid可能还有其他人。
其他功能如 regplot , boxplot , kdeplot在轴级别上工作并接受 matplotlib axes对象作为参数 ( sns.regplot(x, y, ax=ax1))。

一个 可能的解决方案是首先创建子图轴，然后绘制到这些轴，例如使用 pandas plotting functionality .

df.plot(kind="scatter", x=..., y=..., ax=...)

在哪里 ax应设置为先前创建的轴。
这允许在 GUI 中更新绘图。请参见下面的示例。当然，正常的 matplotlib 绘图( ax.plot(x,y))或使用上面讨论的 seaborn 轴水平函数同样有效。

from PyQt4 import QtGui, QtCore
from matplotlib.backends.backend_qt4agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import sys
import seaborn as sns

tips = sns.load_dataset("tips")

class MainWindow(QtGui.QMainWindow):
    send_fig = QtCore.pyqtSignal(str)

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

        self.main_widget = QtGui.QWidget(self)

        self.fig = Figure()
        self.ax1 = self.fig.add_subplot(121)
        self.ax2 = self.fig.add_subplot(122, sharex=self.ax1, sharey=self.ax1)
        self.axes=[self.ax1, self.ax2]
        self.canvas = FigureCanvas(self.fig)

        self.canvas.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, 
                                  QtGui.QSizePolicy.Expanding)
        self.canvas.updateGeometry()

        self.dropdown1 = QtGui.QComboBox()
        self.dropdown1.addItems(["sex", "time", "smoker"])
        self.dropdown2 = QtGui.QComboBox()
        self.dropdown2.addItems(["sex", "time", "smoker", "day"])
        self.dropdown2.setCurrentIndex(2)

        self.dropdown1.currentIndexChanged.connect(self.update)
        self.dropdown2.currentIndexChanged.connect(self.update)
        self.label = QtGui.QLabel("A plot:")

        self.layout = QtGui.QGridLayout(self.main_widget)
        self.layout.addWidget(QtGui.QLabel("Select category for subplots"))
        self.layout.addWidget(self.dropdown1)
        self.layout.addWidget(QtGui.QLabel("Select category for markers"))
        self.layout.addWidget(self.dropdown2)

        self.layout.addWidget(self.canvas)

        self.setCentralWidget(self.main_widget)
        self.show()
        self.update()

    def update(self):

        colors=["b", "r", "g", "y", "k", "c"]
        self.ax1.clear()
        self.ax2.clear()
        cat1 = self.dropdown1.currentText()
        cat2 = self.dropdown2.currentText()
        print cat1, cat2

        for i, value in enumerate(tips[cat1].unique().get_values()):
            print "value ", value
            df = tips.loc[tips[cat1] == value]
            self.axes[i].set_title(cat1 + ": " + value)
            for j, value2 in enumerate(df[cat2].unique().get_values()):
                print "value2 ", value2
                df.loc[ tips[cat2] == value2 ].plot(kind="scatter", x="total_bill", y="tip", 
                                                ax=self.axes[i], c=colors[j], label=value2)
        self.axes[i].legend()   
        self.fig.canvas.draw_idle()


if __name__ == '__main__':
    app = QtGui.QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    sys.exit(app.exec_())

关于 的最后一句话pyqtgraph :我不会将 pyqtgraph 称为 PyQt 的包装器，而是将其称为扩展。尽管 pyqtgraph 附带了自己的 Qt(这使其可移植并且开箱即用)，但它也是一个可以在 PyQt 中使用的包。因此，您可以添加 GraphicsLayoutWidget简单地通过 PyQt 布局

self.pgcanvas = pg.GraphicsLayoutWidget()
self.layout().addWidget(self.pgcanvas) 

MatplotlibWidget 也是如此。 ( mw = pg.MatplotlibWidget())。虽然您可以使用这种小部件，但它只是一个方便的包装器，因为它所做的只是找到正确的 matplotlib 导入并创建一个 Figure和 FigureCanvas实例。除非您使用其他 pyqtgraph 功能，否则导入完整的 pyqtgraph 包只是为了节省 5 行代码对我来说似乎有点矫枉过正。