快捷導(dǎo)航

基于Python實(shí)現(xiàn)四維圖像繪制系統(tǒng)

更新時(shí)間：2023年09月17日 10:55:37 作者：微小冷

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何基于Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的四維圖像繪制系統(tǒng),文中的示例代碼講解詳細(xì),感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

動(dòng)圖繪制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

所謂動(dòng)圖繪制，其實(shí)只需要一個(gè)循環(huán)，并且每次繪圖之前，要有一定的延時(shí)。啟用多線程和延時(shí)，需要導(dǎo)入下面兩個(gè)模塊

from threading import Thread
import time

接下來(lái)，就是self.btnAniStart函數(shù)和具體的動(dòng)圖繪制函數(shù)了

def btnAniStart(self): 
    Thread(target=self.btnDrawCycle, daemon=True).start()
def btnDrawCycle(self):
    dt = self.aniDelay.get()/1000.0
    for i in range(self.aniFrameNum.get()):
        self.tIndex = i
        self.btnDrawImg()
        time.sleep(dt)

點(diǎn)擊播放按鈕后效果如下

播放控制

從圖像播放的角度來(lái)說(shuō)，這個(gè)設(shè)計(jì)并不十分合理，因?yàn)辄c(diǎn)擊播放的三角號(hào)之后，應(yīng)該要給出一個(gè)停止播放的按鈕，相應(yīng)地DrawCycle函數(shù)也應(yīng)該新增一個(gè)無(wú)盡循環(huán)模式。

為了實(shí)現(xiàn)播放控制，為播放按鈕綁定一個(gè)可變字符串

self.btnStartText = tk.StringVar()
self.btnStartText.set("?")
ttk.Button(frm, width=3, textvariable=self.btnStartText,
    command=self.btnAniStart).pack(**pDct)

然后修改btnAniStart，大致改成下面的形式，但這里只是添加了暫停的邏輯，但并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)暫停的功能

def btnAniStart(self):
    if self.btnStartText.get() == "?":
        Thread(target=self.drawCycle, daemon=True).start()
        self.btnStartText.set("?")
    else:
        self.btnStartText.set("?")

而真正實(shí)現(xiàn)暫停功能，就需要修改drawCycle函數(shù)了

def drawCycle(self):
    dt = self.aniDelay.get()/1000.0
    num = self.aniFrameNum.get()
    while self.btnStartText.get() == "?":
        self.tIndex = (self.tIndex + 1) % num
        self.btnDrawImg()
        time.sleep(dt)

至此，就完成了一個(gè)動(dòng)態(tài)圖像繪制系統(tǒng)。

接口優(yōu)化

開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常遇到新增的需求，這些需求的實(shí)現(xiàn)，會(huì)對(duì)原來(lái)的設(shè)計(jì)形成干擾，而且這些需求累加在一起，會(huì)導(dǎo)致代碼變得十分畸形。比如一開(kāi)始DrawType類(lèi)只包含繪圖類(lèi)型和維度，所以在AxisList中做對(duì)象的時(shí)候，變量名取為drawTypeDim。但后來(lái)DrawType又加入了其他功能，使得drawTypeDim這個(gè)變量變得很蠢，所以接下來(lái)要重新命名。

主要變更如下

1.AxisList類(lèi)

drawTypeDim 變?yōu)?drawType

2.DrawSystem類(lèi)

drawTypeDim 變?yōu)?drawType

3.AxisList類(lèi)中定義的函數(shù)，但DrawSystem中有調(diào)用

getDrawType -> getType

getDrawDim -> getDim

另外，由于t軸和xyz在繪圖時(shí)的作用相去甚遠(yuǎn)，所以將getDim函數(shù)拆分成xyz和t兩個(gè)函數(shù)。在AxisList中新增兩個(gè)函數(shù)

def getXYZ(self):
    return self.getDim().replace("t", "")
def hasTimeAxis(self):
    return "t" in self.getDim()

更改DrawSystem中的調(diào)用， btnDrawImg 中 al.getDim().replace('t',"") 改為 al.getXYZ() ； readDatas 改寫(xiě)如下

def readDatas(self, al):
    dct = {}
    data = {}
    if al.hasTimeAxis():
        data['t'] = al.setData('t')
        dct['t'] = data['t'][self.tIndex]
    for flag in al.getXYZ():
        data[flag] = al.setData(flag, **dct)
        dct[flag] = data[flag]
    return data

總結(jié)

目前，這個(gè)繪圖系統(tǒng)可以繪制二維Plot，三維Plot，極坐標(biāo)Plot，而且支持子圖的繪制。而今又添加了動(dòng)態(tài)圖形的繪制功能。

盡管從目前來(lái)說(shuō)，這段程序稱不上是一個(gè)完備的軟件，因?yàn)檫@里沒(méi)有基本的報(bào)錯(cuò)系統(tǒng)，也沒(méi)有日志管理系統(tǒng)，但作為一個(gè)快速入門(mén)的基礎(chǔ)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，卻是非常適宜的。同時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)具備了初步的骨架，基于這套代碼，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的繪圖功能，換言之，從極客的角度來(lái)說(shuō)，這個(gè)繪圖系統(tǒng)已經(jīng)具備了“可玩性”。

這個(gè)項(xiàng)目雖然體量很小，目前只有不到500行代碼，但對(duì)于一個(gè)0到5年碼零的Pythoner來(lái)說(shuō)，看了必會(huì)有所得。

到此這篇關(guān)于基于Python實(shí)現(xiàn)四維圖像繪制系統(tǒng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python四維圖像內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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