소개
Matplotlib 는 Python 에서 시각화를 생성하기 위한 광범위한 도구를 제공하는 인기 있는 데이터 시각화 라이브러리입니다. Matplotlib 의 흥미로운 기능 중 하나는 플롯에 십자형 커서를 추가하는 기능입니다. 이 랩에서는 Matplotlib 플롯에 십자형 커서를 추가하는 방법을 배우게 됩니다.
VM 팁
VM 시작이 완료되면 왼쪽 상단을 클릭하여 Notebook 탭으로 전환하여 실습을 위해 Jupyter Notebook에 액세스하십시오.
때로는 Jupyter Notebook 이 로딩을 완료하는 데 몇 초 정도 기다려야 할 수 있습니다. Jupyter Notebook 의 제한 사항으로 인해 작업의 유효성 검사는 자동화될 수 없습니다.
학습 중에 문제가 발생하면 언제든지 Labby 에게 문의하십시오. 세션 후 피드백을 제공해주시면 문제를 신속하게 해결해 드리겠습니다.
간단한 커서
첫 번째 단계는 Matplotlib 플롯에 간단한 커서를 추가하는 것입니다. 이 커서는 현재 마우스 위치의 x 및 y 값을 표시합니다.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.backend_bases import MouseEvent
class Cursor:
"""
A cross hair cursor.
"""
def __init__(self, ax):
self.ax = ax
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
## text location in axes coordinates
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def on_mouse_move(self, event):
if not event.inaxes:
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.draw()
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
x, y = event.xdata, event.ydata
## update the line positions
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.draw()
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Simple cursor')
ax.plot(x, y, 'o')
cursor = Cursor(ax)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', cursor.on_mouse_move)
plt.show()
Blitting 을 사용한 더 빠른 커서
이전 단계에서 생성된 커서는 마우스 이동 시마다 그림을 다시 그리기 때문에 약간 느립니다. 이 단계에서는 더 빠른 렌더링을 위해 blitting 을 사용하는 커서를 생성합니다.
class BlittedCursor:
"""
A cross-hair cursor using blitting for faster redraw.
"""
def __init__(self, ax):
self.ax = ax
self.background = None
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
## text location in axes coordinates
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
self._creating_background = False
ax.figure.canvas.mpl_connect('draw_event', self.on_draw)
def on_draw(self, event):
self.create_new_background()
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def create_new_background(self):
if self._creating_background:
## discard calls triggered from within this function
return
self._creating_background = True
self.set_cross_hair_visible(False)
self.ax.figure.canvas.draw()
self.background = self.ax.figure.canvas.copy_from_bbox(self.ax.bbox)
self.set_cross_hair_visible(True)
self._creating_background = False
def on_mouse_move(self, event):
if self.background is None:
self.create_new_background()
if not event.inaxes:
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.restore_region(self.background)
self.ax.figure.canvas.blit(self.ax.bbox)
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
## update the line positions
x, y = event.xdata, event.ydata
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.restore_region(self.background)
self.ax.draw_artist(self.horizontal_line)
self.ax.draw_artist(self.vertical_line)
self.ax.draw_artist(self.text)
self.ax.figure.canvas.blit(self.ax.bbox)
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Blitted cursor')
ax.plot(x, y, 'o')
blitted_cursor = BlittedCursor(ax)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', blitted_cursor.on_mouse_move)
plt.show()
데이터 포인트에 스냅
이전 단계에서 생성된 커서는 마우스 이동 시마다 커서 위치를 업데이트하기 때문에 여전히 약간 느립니다. 이 단계에서는 Line2D 객체의 데이터 포인트에 스냅되는 커서를 생성합니다.
class SnappingCursor:
"""
A cross-hair cursor that snaps to the data point of a line, which is
closest to the *x* position of the cursor.
For simplicity, this assumes that *x* values of the data are sorted.
"""
def __init__(self, ax, line):
self.ax = ax
self.horizontal_line = ax.axhline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.vertical_line = ax.axvline(color='k', lw=0.8, ls='--')
self.x, self.y = line.get_data()
self._last_index = None
## text location in axes coords
self.text = ax.text(0.72, 0.9, '', transform=ax.transAxes)
def set_cross_hair_visible(self, visible):
need_redraw = self.horizontal_line.get_visible() != visible
self.horizontal_line.set_visible(visible)
self.vertical_line.set_visible(visible)
self.text.set_visible(visible)
return need_redraw
def on_mouse_move(self, event):
if not event.inaxes:
self._last_index = None
need_redraw = self.set_cross_hair_visible(False)
if need_redraw:
self.ax.figure.canvas.draw()
else:
self.set_cross_hair_visible(True)
x, y = event.xdata, event.ydata
index = min(np.searchsorted(self.x, x), len(self.x) - 1)
if index == self._last_index:
return ## still on the same data point. Nothing to do.
self._last_index = index
x = self.x[index]
y = self.y[index]
## update the line positions
self.horizontal_line.set_ydata([y])
self.vertical_line.set_xdata([x])
self.text.set_text(f'x={x:1.2f}, y={y:1.2f}')
self.ax.figure.canvas.draw()
x = np.arange(0, 1, 0.01)
y = np.sin(2 * 2 * np.pi * x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title('Snapping cursor')
line, = ax.plot(x, y, 'o')
snap_cursor = SnappingCursor(ax, line)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', snap_cursor.on_mouse_move)
plt.show()
요약
이 랩에서는 Matplotlib 플롯에 십자형 커서를 추가하는 방법을 배웠습니다. 간단한 커서, 더 빠른 렌더링을 위해 blitting 을 사용하는 커서, 그리고 Line2D 객체의 데이터 포인트에 스냅되는 커서를 만들었습니다. 이러한 커서는 데이터를 탐색하고 시각화를 통해 통찰력을 얻는 데 유용할 수 있습니다.