python - 如何使用 VisPy 库实时绘图？

Question

我编写了一个脚本来模拟流行病的演变(带有图表和散点图)。我尝试了几个库来实时显示结果(8 个国家 x 500 个粒子):

• Matplotlib(不够快)
• PyQtGraph(更好但仍然不够快)
• OpenGL(很好，但我没有找到如何有效地在 2D 中使用它，使用子图、标题、图例...)
• Bokeh (很好，但散点图在每次粒子变色时“闪烁”。代码是 here 如果您有兴趣)

这就是我现在转向 VisPy 的原因。

我正在使用类 Visualizer 来显示结果，使用方法 app.Timer().connect 来管理实时端。 Pandemic 代码是 here .

from Pandemic import *
from vispy.plot import Fig
from vispy import app

class Visualizer:
    def __init__(self, world):
        self.fig = Fig()
        self.world = world
        self.traces = {}

        #Scatter plots
        for idx, c in world.countries.items():
            pos_x = idx % self.world.nb_cols
            pos_y = idx // self.world.nb_cols
            subplot = self.fig[pos_y, pos_x]
            data = np.array([c.x_coord, c.y_coord]).reshape(-1,2)
            self.traces[idx] = subplot.plot(data, symbol='o', width=0, face_color=c.p_colors, title='Country {}'.format(idx+1))

    def display(self): 
        for idx, c in self.world.countries.items():
            data = np.array([c.x_coord, c.y_coord]).reshape(-1,2)
            self.traces[idx].set_data(data, face_color=c.p_colors)

    def update(self, event):
        self.world.update(quarantine=False)
        self.display()

    def animation(self):
        self.timer = app.Timer()
        self.timer.connect(self.update)
        self.timer.start(0)
        self.start()

    def start(self):
        if (sys.flags.interactive != 1):
            self.status = app.run()


if __name__ == '__main__':
    w = World(move=0.001)
    for i in range(8):
        w.add_country(nb_S=500)
    v = Visualizer(w)
    v.animation()

每当散点图的粒子变色时，散点图就会“闪烁”，就像 Bokeh 一样。难道我做错了什么？

是否有更有效的实时显示方式，也许使用 vispy.gloo 或 vispy.scene？ (目前比pyqtgraph.opengl慢)

Answer 1

我们可以通过使用 vispy.gloo 模块来有效地实时绘图，以利用 GPU 的强大功能。这是一种方法:

1) 构建继承vispy.app.Canvas类的类。

2) 创建一个输入为着色器的 OpenGL 程序。该对象允许我们将数据链接到着色器变量。 Canvas 上的每个点都取决于这些变量值(描述其坐标、颜色等)。例如，显示文本(标题、标签等)比使用 Matplotlib 库要难得多。 Here是对该过程的更深入解释。

3) 设置一个计时器连接到我们要重复调用的函数(实时端)。

vispy.scene 模块专用于科学家的高级可视化界面，仍处于试验阶段。也许这就是为什么我的第一个代码出现一些错误的原因。

Here是我的新代码。