Cursor cruzado

Este ejemplo agrega una cruz como cursor de datos. La cruz se implementa como objetos de línea regulares que se actualizan al mover el mouse.

Mostramos tres implementaciones:

1. Una implementación de cursor simple que vuelve a dibujar la figura con cada movimiento del mouse. Esto es un poco lento y es posible que note un retraso en el movimiento de la cruz.

2. Un cursor que usa blitting para acelerar el renderizado.

3. Un cursor que se ajusta a puntos de datos.

Es posible un cursor más rápido utilizando el dibujo de GUI nativo, como en Agregar un cursor en WX .

Los paquetes de terceros mpldatacursor y mplcursors se pueden usar para lograr un efecto similar.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))
            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)

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Redibujado más rápido usando blitting

Esta técnica almacena el gráfico renderizado como una imagen de fondo. Solo los artistas modificados (líneas cruzadas y texto) se renderizan de nuevo. Se combinan con el fondo usando blitting.

Esta técnica es significativamente más rápida. Requiere un poco más de configuración porque el fondo debe almacenarse sin las líneas cruzadas (ver create_new_background()). Además, se debe crear un nuevo fondo cada vez que cambia la figura. Esto se logra conectándose al 'draw_event'.

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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))

            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)

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Ajuste a puntos de datos

El siguiente cursor ajusta su posición a los puntos de datos de un Line2D objeto.

Para evitar redibujados innecesarios, el índice del último punto de datos indicado se guarda en formato self._last_index. Un redibujado solo se activa cuando el mouse se mueve lo suficiente como para que se deba seleccionar otro punto de datos. Esto reduce el retraso debido a muchos redibujados. Por supuesto, aún se podría agregar blitting en la parte superior para una aceleración adicional.

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('x=%1.2f, y=%1.2f' % (x, y))
            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()