简介
在本实验中，我们将学习如何使用 Matplotlib 中的交互式函数。这些交互式函数包括 ginput、waitforbuttonpress 和手动放置 clabel。本实验的目的是帮助你了解如何使用这些函数在 Matplotlib 中创建交互式绘图。在本实验结束时，你将能够使用 Matplotlib 中的交互式函数创建和修改绘图。
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通过点击三个点定义一个三角形
在这一步中，我们将通过点击三个点来定义一个三角形。我们将使用ginput和waitforbuttonpress函数来实现这一点。ginput函数允许我们用鼠标在绘图上选择点，而waitforbuttonpress函数则等待按钮按下事件。
import time
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
def tellme(s):
print(s)
plt.title(s, fontsize=16)
plt.draw()
plt.figure()
plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)
tellme('你将定义一个三角形，点击开始')
plt.waitforbuttonpress()
while True:
pts = []
while len(pts) < 3:
tellme('用鼠标选择 3 个角点')
pts = np.asarray(plt.ginput(3, timeout=-1))
if len(pts) < 3:
tellme('点太少，重新开始')
time.sleep(1) ## 等待一秒
ph = plt.fill(pts[:, 0], pts[:, 1], 'r', lw=2)
tellme('满意吗？按键点击表示是，鼠标点击表示否')
if plt.waitforbuttonpress():
break
## 清除填充
for p in ph:
p.remove()
根据到三角形角点的距离绘制等高线
在这一步中，我们将根据到三角形角点的距离绘制等高线。我们将定义一个关于单个点距离的函数，并根据这个函数绘制等高线。
## 定义一个关于单个点距离的优美函数
def f(x, y, pts):
z = np.zeros_like(x)
for p in pts:
z = z + 1/(np.sqrt((x - p[0])**2 + (y - p[1])**2))
return 1/z
X, Y = np.meshgrid(np.linspace(-1, 1, 51), np.linspace(-1, 1, 51))
Z = f(X, Y, pts)
CS = plt.contour(X, Y, Z, 20)
tellme('使用鼠标选择等高线标签位置，中间按钮结束')
CL = plt.clabel(CS, manual=True)
缩放
在这一步中，我们将对绘图进行缩放。我们将使用ginput函数选择缩放框的两个角点，并使用waitforbuttonpress函数完成缩放。
tellme('现在进行嵌套缩放，点击开始')
plt.waitforbuttonpress()
while True:
tellme('选择缩放的两个角点，中间鼠标按钮完成')
pts = plt.ginput(2, timeout=-1)
if len(pts) < 2:
break
(x0, y0), (x1, y1) = pts
xmin, xmax = sorted([x0, x1])
ymin, ymax = sorted([y0, y1])
plt.xlim(xmin, xmax)
plt.ylim(ymin, ymax)
tellme('全部完成！')
plt.show()
总结
在本实验中，我们学习了如何使用 Matplotlib 中的交互式函数来创建和修改绘图。我们使用ginput、waitforbuttonpress以及手动放置clabel来定义一个三角形、根据到三角形角点的距离绘制等高线以及对绘图进行缩放。通过使用这些函数，我们可以创建交互式绘图，让用户能够与数据进行交互并更详细地探索数据。