Python matplotlib 실시간 그래프 표시

배경

일()로 실시간으로 얻은 값을 가시화하고 싶다는 것이 되었으므로, 임해 보았습니다.

실시간 디스플레이

최종 목표는 외부의 값을 그래프에 묘사하는 것입니다.

작성한 모델의 베이스가 된 것이, Pomta님 의 이쪽의 프로그램 (matplotlib에서 실시간 그래프를 출력하고 싶다) 입니다.
몹시 공부가 되었습니다. 깊이 감사드립니다.

이 코드를 기반으로 다음을 수행했습니다.
· 클래스화
· 얻어진 값의 최대값과 최소값을 취득
· 외부 입력 값을 그래프에 기록
・가로축을 일정 간격으로 갱신(슬라이드식)

참고 코드

외부 입력값은 sin에 스텝수를 대입한 값으로 하고,
또 가로축을 시간, 세로축을 변위(외부 입력값)로 했습니다.
실시간으로 그래프 표시는
가로축의 표시 범위를 지정된 스텝 수 범위에 강제로 설정하여 해결할 수 있습니다.

draw_pic_realtime.py

import matplotlib.pyplot as plt
import math
import numpy as np

#クラス作成 スライド式リアルタイム速度表示
class draw_pic(  ):

    #変数の初期化
    def __init__(self):
        self.i_step = 0#ステップ数
        #self.j_step = 0
        self.t_axis = []#ステップ数を格納
        self.x_axis = []#変位を格納
        self.color = 'blue'

        plt.ion()
        plt.title('Estimation displacement Value')#タイトル
        plt.xlabel('t')#横軸のラベル名
        plt.ylabel('x')#縦軸のラベル名
        plt.grid()#グリッド表示

    # 引数はselfを指定しないと、すべての引数を認識してくれない
    def once_draw_pic(self, X_j):## 描画データ生成

        self.i_step = self.i_step + 1#ステップ数をインクリメント

        self.t_axis.append(self.i_step)#横軸
        self.x_axis.append(X_j)#縦軸
        plt.plot(self.t_axis, self.x_axis ,self.color)#横軸、縦軸、色

        plt.xlim(self.i_step - 20, self.i_step + 1)#横軸の範囲指定
        plt.draw()# グラフ表示

        if self.i_step == 1000:#ステップ数が1000に達したら終了
            plt.close()

        plt.pause(0.1)#待機時間[s]


    #　最大値から最小値に並べ替え,上位３つを取得
    def get_4_maxmin(self):
        #　最大値から最小値に並べ替える
        ld_max = sorted(self.x_axis, reverse=True)
        #　並べ替えて上位4つを取得
        ld_max = ld_max[:4]
        #　並べ替えて上位4つを小数第位4までを丸め込む
        ld_max = [ round(ld_max[n],4) for n in range( len(ld_max) )]
        # 平均値
        ld_max_ave = round(float(sum(ld_max) / len(ld_max)), 4)
        print("平均値", ld_max_ave, "最小値上位4つ", ld_max)
        #　最小値から最大値に並べ替える
        ld_min = sorted(self.x_axis)
        #　並べ替えて上位4つを取得
        ld_min = ld_min[:4]
        #　並べ替えて上位4つを小数第位4までを丸め込む
        ld_min = [round(ld_min[n],4) for n in range(len(ld_min ))]
        # 平均値
        ld_mix_ave = round(float(sum(ld_min) / len(ld_min)), 4)
        print("平均値", ld_mix_ave, "最小値上位4つ ", ld_min)

        return ld_max_ave, ld_mix_ave#別に返さなくてもいいです


#外部入力X_j
i_ = 0
X_j = 0

#描写オブジェクトを作成
D_p = draw_pic( )

#連続的な描写
while True:

    i_ += 1#インクリメント
    X_j = (np.sin(i_))#sinにステップ数を代入

    D_p.once_draw_pic(X_j)#グラフをリアルタイムで描写
    D_p.get_3_maxmin()#値の最大値と最小値を算出

실험 결과

사실은 git으로 올리고 싶었습니다만, 여기저기서 힘 다했습니다.
sin 파형이 딱딱한 이유는 sin에 1,2,3,4,,,를 대입하고 있기 때문입니다.
즉, sin(1),sin(2),sin(3),,, 을 계산하여 표시시키고 있습니다.

반성점

객체에 값을 넣는 것만으로 가시화할 수 있는 코드에 임했습니다.
더 쉽게 표현할 수 있는 점이 몇 가지 있다고 생각합니다만, 그것은 향후 배웁니다. . .
앞으로는 클래스 부분을 하나의 파일로 하고,
import한 것만으로 클래스를 사용할 수 있도록 하면 편리할까 생각합니다.

참고문헌

matplotlib로 실시간 그래프를 출력하고 싶습니다.