Warum wird mein Matplotlib-Echtzeitdiagramm nicht innerhalb einer While-Schleife aktualisiert?

Echtzeitplots in einer While-Schleife: Ein Leitfaden zur Fehlerbehebung

Beim Versuch, Echtzeitplots zu erstellen, ist es wichtig zu verstehen, warum Die Plotaktualisierungen erfolgen während einer While-Schleife möglicherweise nicht wie erwartet. In diesem speziellen Fall entsteht das Problem bei der Implementierung von Echtzeit-Plots mit Matplotlib, um von einer Kamera abgerufene Daten in OpenCV zu visualisieren.

Um das Problem einzugrenzen, wurde ein vereinfachter Beispielcode vorgestellt:

fig = plt.figure()
plt.axis([0, 1000, 0, 1])

i = 0
x = list()
y = list()

while i < 1000:
    temp_y = np.random.random()
    x.append(i)
    y.append(temp_y)
    plt.scatter(i, temp_y)
    i += 1
    plt.show()

Angesichts der Erwartung, dass 1000 Punkte einzeln dargestellt werden, zeigt der Code überraschenderweise nur den ersten Punkt an und wartet dann, bis die Schleife abgeschlossen ist, bevor er den Rest ausfüllt Grafik. Dieses Verhalten entsteht, weil das Standardverhalten von matplotlib darin besteht, bis zum Ende des Programms zu warten, um das gesamte Diagramm zu zeichnen.

Um diese Einschränkung zu überwinden und Echtzeit-Plots zu erreichen, sollte das Code-Snippet wie folgt geändert werden:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.axis([0, 10, 0, 1])

for i in range(10):
    y = np.random.random()
    plt.scatter(i, y)
    plt.pause(0.05)

plt.show()

Der Hauptunterschied besteht hier in der Einbeziehung von plt.pause(0.05). Diese Funktion unterbricht die Ausführung des Programms für 0,05 Sekunden, sodass sowohl der Datenpunkt dargestellt als auch die Ereignisschleife der GUI ausgeführt werden kann (wodurch Mausinteraktionen möglich sind).

Mit dieser Änderung wird die Darstellung aktualisiert Echtzeit, zeigt jeden Punkt an, während er dem Datensatz hinzugefügt wird.

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