在 GTK3 中嵌入 Matplotlib 进行交互式数据可视化

简介

Matplotlib 是一个广受欢迎的 Python 库，用于在 Python 中创建静态、动画和交互式可视化。在本实验中，你将学习如何将 Matplotlib 嵌入到 GTK3 应用程序中，并与树状视图进行交互以存储数据。

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设置环境

在开始之前，我们需要设置我们的环境。我们将首先创建一个新的 Python 文件并导入必要的库。

import gi
gi.require_version('Gtk', '3.0')
gi.require_version('Gdk', '3.0')
from gi.repository import Gdk, Gtk
from numpy.random import random
from matplotlib.backends.backend_gtk3agg import FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure

创建数据管理器窗口

在这一步中，我们将创建一个继承自 Gtk.Window 类的 DataManager 类。这个类将负责管理我们想要绘制的数据。

class DataManager(Gtk.Window):
    num_rows, num_cols = 20, 10
    data = random((num_rows, num_cols))

设置窗口

在这一步中，我们将设置用于显示数据的窗口。我们首先用一个标题和一个大小来初始化窗口。

def __init__(self):
    super().__init__()
    self.set_default_size(600, 600)
    self.connect('destroy', lambda win: Gtk.main_quit())
    self.set_title('GtkListStore demo')
    self.set_border_width(8)

添加一个标签

在这一步中，我们将向窗口添加一个标签，提示用户双击某一行来绘制数据。

vbox = Gtk.VBox(homogeneous=False, spacing=8)
self.add(vbox)
label = Gtk.Label(label='Double click a row to plot the data')
vbox.pack_start(label, False, False, 0)

添加一个 TreeView

在这一步中，我们将向窗口添加一个 TreeView 来显示我们的数据。我们还将创建一个模型来存储数据。

sw = Gtk.ScrolledWindow()
sw.set_shadow_type(Gtk.ShadowType.ETCHED_IN)
sw.set_policy(Gtk.PolicyType.NEVER, Gtk.PolicyType.AUTOMATIC)
vbox.pack_start(sw, True, True, 0)
model = self.create_model()
self.treeview = Gtk.TreeView(model=model)
self.treeview.connect('row-activated', self.plot_row)
sw.add(self.treeview)
self.add_columns()

创建 Matplotlib 绘图

在这一步中，我们将创建一个 Matplotlib 绘图来显示我们的数据。我们首先创建一个图形并添加一个子图。

fig = Figure(figsize=(6, 4))
self.canvas = FigureCanvas(fig)
vbox.pack_start(self.canvas, True, True, 0)
ax = fig.add_subplot()

绘制数据

在这一步中，我们将在 Matplotlib 绘图上绘制数据的第一行。

self.line, = ax.plot(self.data[0, :], 'go')

实现绘图功能

在这一步中，我们将实现双击某一行时绘制数据的功能。

def plot_row(self, treeview, path, view_column):
    ind, = path
    points = self.data[ind, :]
    self.line.set_ydata(points)
    self.canvas.draw()

向 TreeView 添加列

在这一步中，我们将向 TreeView 添加列，用于显示我们的数据。

def add_columns(self):
    for i in range(self.num_cols):
        column = Gtk.TreeViewColumn(str(i), Gtk.CellRendererText(), text=i)
        self.treeview.append_column(column)

创建模型

在这一步中，我们将创建用于存储数据的模型。

def create_model(self):
    types = [float] * self.num_cols
    store = Gtk.ListStore(*types)
    for row in self.data:
        store.append(tuple(row))
    return store

显示窗口

在这一步中，我们将显示用于展示数据的窗口。

manager = DataManager()
manager.show_all()
Gtk.main()

总结

在本次实验中，你学习了如何将 Matplotlib 嵌入到 GTK3 应用程序中，并与 TreeView 进行交互以存储数据。你还学习了如何使用 Matplotlib 绘制数据，以及如何创建一个模型来在 TreeView 中存储数据。

Gtk3 电子表格 Sgskip

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