matplotlib交互式數據光標實現(mplcursors)

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簡介

mplcursors包也可以為matplotlib提供交互式的數據光標（彈出式註釋框），它的靈感來源於mpldatacursor包，可以認為是基於mpldatacursor包的二次開發。
相對於mpldatacursor包，mplcursors包最大的特點就是提供瞭一些相對底層的API，這樣功能實現更加靈活。

安裝

pip install mplcursors

基本應用

mplcursors包的基本應用方法與mpldatacursor包類似，直接應用cursor函數即可。

基本操作方法

  • 鼠標左鍵單擊圖表數據元素時會彈出文本框顯示最近的數據元素的坐標值。
  • 鼠標右鍵單擊文本框取消顯示數據光標。
  • 按d鍵時切換顯示\關閉數據光標。

案例源碼

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import mplcursors

data = np.outer(range(10), range(1, 5))

fig, ax = plt.subplots()
lines = ax.plot(data)
ax.set_title("Click somewhere on a line.\nRight-click to deselect.\n"
       "Annotations can be dragged.")

mplcursors.cursor(lines) # or just mplcursors.cursor()

plt.show()

mplcursors自定義應用

mpldatacursor包中自定義功能主要通過向datacursor函數傳遞實參實現。
mplcursors包中的cursor函數對標mpldatacursor包中的datacursor函數，但是在參數上發生瞭變化，保留瞭artists、hover、bindings、multiple、highlight等類似參數。
mplcursors包增加Selection對象（底層為namedtuple）表示選擇的數據元素的屬性。
當選中某個數據點時，可以通過添加（add）或刪除（remove）事件觸發、註冊回調函數實現功能，回調函數隻有一個參數，及選擇的數據點。
在註冊回調函數時，mplcursors包支持使用裝飾器。

mpldatacursor與mplcursors API對比

下面以修改顯示文本信息為例對比下mpldatacursor與mplcursors的不同實現方式。

在這裡插入圖片描述

mpldatacursor實現方式

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpldatacursor import datacursor

ax=plt.gca()
labels = ["a", "b", "c"]
for i in range(3):
  ax.plot(i, i,'o', label=labels[i])

datacursor(formatter='{label}'.format)
plt.show()

mplcursors實現方式一

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import mplcursors

ax=plt.gca()
lines = ax.plot(range(3), range(3), "o")
labels = ["a", "b", "c"]
cursor = mplcursors.cursor(lines)
cursor.connect(
  "add", lambda sel: sel.annotation.set_text(labels[sel.target.index]))

plt.show()

mplcursors實現方式二

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import mplcursors

ax=plt.gca()
lines = ax.plot(range(3), range(3), "o")
labels = ["a", "b", "c"]
cursor = mplcursors.cursor(lines)

@cursor.connect("add")
def on_add(sel):
  sel.annotation.set_text(labels[sel.target.index])
plt.show()

結論

mplcursors包實現的功能與mpldatacursor包非常相似。相對而言mplcursors包的API更加靈活，通過connect函數或者裝飾器自定義屬性耦合性更弱，便於實現繪圖與數據光標實現的分離。

參考

https://mplcursors.readthedocs.io/en/stable/
https://github.com/anntzer/mplcursors

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