实时绘图/数据记录

Question

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我将编写一个程序，该程序可以绘制与计算机连接的传感器的数据。传感器值将作为时间函数绘制（传感器值在y轴上，时间在x轴上）。我希望能够实时向图表添加新值。在C++中，最好用什么来实现这个功能？

编辑：顺便说一下，该程序将在Linux机器上运行。

- Paul

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Paul，这不是一个问题，更像是一次请求建议，即使是这样也很模糊。我猜你正在寻找一个图表库，它允许你动态地添加数据到绘图中。我建议从那个句子中挑选关键词并前往谷歌搜索。 - Lazarus

你需要精确时间还是相对时间就足够了？从操作系统中获取相对时间可能比绝对时间更快。 - Thomas Matthews

6个回答

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编写一个函数，可以以您喜欢的方式绘制std :: deque，然后在传感器可用时将值.push_back()到队列中，并从队列中.pop_front()值，如果它变得太长以进行良好的绘图。

您的绘图函数的确切性质取决于您的平台、需求、审美感等。

- jilles de wit

看起来很有前途。我会看一下的。谢谢！ - Paul

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你不能迭代遍历std::queue，所以你可能想直接使用std::deque；你仍然可以使用双端队列进行push_back和pop_front。 - James McNellis

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你可以使用环形缓冲区。在这样的缓冲区中，您有读取位置和写入位置。这样，一个线程可以向缓冲区写入数据，另一个线程可以读取并绘制图形。为了提高效率，通常需要编写自己的框架。

可以通过以下方式估算这种缓冲区的大小：传感器的数据传输速度（40KHz？），一个探头的大小以及您想要保留用于绘图目的的时间跨度。

这还取决于您是否希望存储此类数据未压缩，存储渲染后的图形以供进一步离线分析。在非RTOS环境中，您的“实时”取决于处理速度：您检索/存储/处理和绘制数据的速度有多快。通常它是接近实时效率的。

- Marcin Gil

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你可能想要查看RRDtool，以确定它是否符合你的需求。

RRDtool是一个高性能的时间序列数据记录和绘图系统。

- Dave Bacher

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我曾经为一个通过RS232连接的渗透传感器设备做过类似的事情。

将从传感器接收到的字节打包成数据包
使用集合（主要是列表）来存储它们
在新值到达之前，通过删除最近的值来防止集合超过固定大小
找到一个合适的图形库进行绘制（如果你想保持简单和跨平台，可以选择SDL），但这个选择取决于你需要什么样的图表（ncurses可能已经足够了）
最后但并非最不重要的一点：由于你正在使用传感器，我想你的方法将是多线程的，所以请考虑使用同步集合或允许在其他线程检索值时添加值的集合（因此忘记迭代器，也许一个数组就足够了）

顺便说一句，我认为有很多库，只需要搜索一下：

- Jack

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我假设你会在一个实时操作系统上部署这个应用程序。但是，数据速率是多少？有什么实时要求呢！因此，如上所述，一个简单的解决方案可能就足够了。但是，如果你有强实时约束，一切都会变得截然不同。一个带有数据管道的多线程设计可以解决你的实时问题。

- baris.aydinoz

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可以查看英文原文，
原文链接

- Digikata · Accepted Answer

您是否特别关注C++方面？我通过将gnuplot放入读取/绘图/刷新循环或使用LiveGraph 轻松完成了大约10Hz的数据率，没有遇到任何问题。