Tkinter matplotlib画布更新实时数据太慢

Question

我正在使用一个设备，每秒发送100个读数，并希望我的GUI能够绘制这些数据的图表，显示最近收集的300个点。然而，我发现：

1. 将新数据点添加到y轴队列中 2. 清除已经存在的图形 3. 绘制新数据列表 4. 重新绘制画布

每绘制一个点需要将近0.2-0.4秒，速度非常慢。

以下是我目前正在使用的代码。一个while循环不断检查队列，一旦有新元素被推入它，就会以该元素为参数调用update函数。请问有人能够建议一些提高效率或替代matplotlib的方法吗？

class GraphFrame:
    def __init__(self,root,channel,index):
        self.root=root
        self.frame=tk.Frame(self.root)
        self.frame.pack(side=tk.LEFT)
     
        self.y = Queue(maxsize = 300)
        
        self.fig, self.axes = plt.subplots(1,1)
        self.axes.plot(list(self.y.queue))

        self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig, master=self.frame)
        self.canvas.draw()
        self.canvas.get_tk_widget().pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, padx=5, pady=5)

    def update(self, new_point):
        if self.y.full():
            self.y.get()
        self.y.put(new_point)
        self.fig.axes[0].clear()
        self.fig.axes[0].plot(list(self.y.queue))
        self.canvas.draw()

编辑：使用blitting和将Tkinter画布替换为带有图形图像的标签解决了问题。将尝试在github上上传代码并链接。

- Mohamed Moustafa

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不要清除图形并从头开始构建，而应该修改线条的艺术家。 - Paul H

你能否发布一份代表性数据列表？比如15-25个数据点？ - Paul H

Queue 是从哪里导入的？ - Paul H

@PaulH 数据点只是来自传感器的浮点读数。当没有人站在前面时，值约为2000，而当有人站在前面时，值为20,000。没有什么特别的，只是浮点数。 - Mohamed Moustafa

@PaulH 从队列中导入Queue - Mohamed Moustafa

Answer 1

不要为每个新点重新构建您的图形，而是修改您已有的LineArtist。

class GraphFrame:
    def __init__(self,root,channel,index):
        self.root=root
        self.frame=tk.Frame(self.root)
        self.frame.pack(side=tk.LEFT)
     
        self.y = Queue(maxsize = 300)
        
        self.fig, self.axes = plt.subplots(1,1)

        # capture the artist
        self.line, = self.axes.plot(list(self.y.queue))

        self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig, master=self.frame)
        self.canvas.draw()
        self.canvas.get_tk_widget().pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, padx=5, pady=5)

    def update(self, new_point):
        if self.y.full():
            self.y.get()
        self.y.put(new_point)
        
        # update the artist
        self.line.set_xdata(list(range(len(self.y))))
        self.line.set_ydata(list(self.y.queue))

- Paul H

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@MohamedMoustafa，你在分配中包含了逗号吗？如果是这样，你可能只需要从该列表中提取出第一个（唯一的？）元素。 - Paul H

@MohamedMoustafa 在更新艺术家之后，可能需要加上 self.fig.draw()。 - Paul H

创建了一个GraphFrame对象，然后循环不断地轮询一个队列，当队列有元素时，获取该元素并将其作为参数调用更新函数。当设置一个标志位为false时，循环中断。这就是正在发生的一切。 - Mohamed Moustafa

我理解您的意思，但是我无法直接运行您的代码，因此我（或其他任何人）提出的任何建议都只是凭空猜测。请参阅https://stackoverflow.com/help/minimal-reproducible-example。 - Paul H

没事了，问题已经解决。请查看问题的编辑。 - Mohamed Moustafa