Создание простого графического интерфейса пользователя с использованием синусоидальной волны в Matplotlib

Введение

В этом практическом занятии вы научитесь создавать простой графический интерфейс пользователя с использованием виджета Button библиотеки Matplotlib. Графический интерфейс пользователя позволит вам изменять синусоидальную волну, изменяя частоту с помощью кнопок "Next" (Далее) и "Previous" (Предыдущая).

Советы по работе с ВМ

После запуска виртуальной машины кликните в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Notebook и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.

Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook загрузится. Проверка операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.

Если вы сталкиваетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.

Импортируем необходимые библиотеки

Сначала импортируем необходимые библиотеки, в том числе matplotlib.pyplot, numpy и Button из matplotlib.widgets.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.widgets import Button

Настраиваем начальный график

Далее настроим начальный график. Создадим синусоидальную волну с частотой 2 Гц с использованием функции arange из numpy, и построим ее с использованием функции plot из matplotlib.pyplot.

freqs = np.arange(2, 20, 3)
fig, ax = plt.subplots()
t = np.arange(0.0, 1.0, 0.001)
s = np.sin(2*np.pi*freqs[0]*t)
l, = ax.plot(t, s, lw=2)

Создаем функции обратного вызова для кнопок

Теперь создадим две функции обратного вызова для кнопок "Next" (Далее) и "Previous" (Предыдущая). Эти функции будут обновлять график новой синусоидальной волной с другой частотой.

class Index:
    ind = 0

    def next(self, event):
        self.ind += 1
        i = self.ind % len(freqs)
        ydata = np.sin(2*np.pi*freqs[i]*t)
        l.set_ydata(ydata)
        plt.draw()

    def prev(self, event):
        self.ind -= 1
        i = self.ind % len(freqs)
        ydata = np.sin(2*np.pi*freqs[i]*t)
        l.set_ydata(ydata)
        plt.draw()

callback = Index()

Создаем кнопки "Next" (Далее) и "Previous" (Предыдущая)

Теперь создадим кнопки "Next" (Далее) и "Previous" (Предыдущая) с использованием функции add_axes из matplotlib.pyplot, и присвоим им ранее созданные функции обратного вызова с использованием on_clicked.

axprev = fig.add_axes([0.7, 0.05, 0.1, 0.075])
axnext = fig.add_axes([0.81, 0.05, 0.1, 0.075])
bnext = Button(axnext, 'Next')
bnext.on_clicked(callback.next)
bprev = Button(axprev, 'Previous')
bprev.on_clicked(callback.prev)

Отображаем график

Наконец, мы отобразим график с использованием функции show из matplotlib.pyplot.

plt.show()

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как создать простой графический интерфейс пользователя с использованием виджета Button из Matplotlib. Вы узнали, как изменять синусоидальную волну, меняя частоту с использованием кнопок "Next" (Далее) и "Previous" (Предыдущая).