Matplotlib Span Selector

Introdução

Este laboratório irá guiá-lo sobre como usar o Matplotlib Span Selector para selecionar uma faixa em um eixo e plotar uma visualização detalhada da faixa selecionada em outro eixo.

Dicas para a VM (Máquina Virtual)

Após a inicialização da VM, clique no canto superior esquerdo para mudar para a aba Notebook e acessar o Jupyter Notebook para praticar.

Às vezes, pode ser necessário aguardar alguns segundos para que o Jupyter Notebook termine de carregar. A validação das operações não pode ser automatizada devido a limitações no Jupyter Notebook.

Se você enfrentar problemas durante o aprendizado, sinta-se à vontade para perguntar ao Labby. Forneça feedback após a sessão, e resolveremos o problema prontamente para você.

Importar as Bibliotecas Necessárias

Primeiramente, precisamos importar as bibliotecas necessárias - numpy e matplotlib.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

Criar Dados de Amostra

Agora, criaremos alguns dados de amostra para plotar usando numpy.

## Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19680801)

x = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
y = np.sin(2 * np.pi * x) + 0.5 * np.random.randn(len(x))

Criar Figura e Subplots

Agora, criaremos uma figura com dois subplots usando matplotlib.

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, figsize=(8, 6))

Plotar Dados no Primeiro Subplot

Plotaremos os dados de amostra no primeiro subplot.

ax1.plot(x, y)
ax1.set_ylim(-2, 2)
ax1.set_title('Pressione o botão esquerdo do mouse e arraste '
              'para selecionar uma região no gráfico superior')

Definir uma Função de Callback

Definiremos uma função de callback que será chamada quando um intervalo for selecionado usando o Span Selector.

def onselect(xmin, xmax):
    indmin, indmax = np.searchsorted(x, (xmin, xmax))
    indmax = min(len(x) - 1, indmax)

    region_x = x[indmin:indmax]
    region_y = y[indmin:indmax]

    if len(region_x) >= 2:
        line2.set_data(region_x, region_y)
        ax2.set_xlim(region_x[0], region_x[-1])
        ax2.set_ylim(region_y.min(), region_y.max())
        fig.canvas.draw_idle()

Criar um Span Selector

Criaremos um objeto Span Selector usando matplotlib.widgets.SpanSelector.

span = SpanSelector(
    ax1,
    onselect,
    "horizontal",
    useblit=True,
    props=dict(alpha=0.5, facecolor="tab:blue"),
    interactive=True,
    drag_from_anywhere=True
)

Plotar Dados no Segundo Subplot

Plotaremos a visualização detalhada do intervalo selecionado no segundo subplot.

line2, = ax2.plot([], [])

Mostrar o Plot

Agora mostraremos o plot usando matplotlib.pyplot.show().

plt.show()

Resumo

Neste laboratório, aprendemos como usar o Matplotlib Span Selector para selecionar um intervalo em um eixo e plotar uma visualização detalhada do intervalo selecionado em outro eixo. Também aprendemos como criar um objeto Span Selector e definir uma função de callback para lidar com o intervalo selecionado.