PyQt5的PyQtGraph实践系列3之实时数据更新绘制图形

PyQtGraph是基于PyQt5的图像控件库，能够高效快速地绘制实时图形，因此在数据可视化方面应用非常广泛。本文将介绍如何使用PyQtGraph绘制并更新实时数据的图形。

1. PyQtGraph的安装

在终端执行以下命令：

pip install PyQt5 PyQtGraph

2. 创建GUI界面及绘图区域

我们需要创建一个GUI界面，并添加一个PyQtGraph的绘图区域。

示例1：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QWidget, QVBoxLayout
import pyqtgraph as pg

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUI()

    def initUI(self):
        self.setWindowTitle("PyQtGraph实践系列")
        self.setGeometry(200, 200, 800, 600)

        # 创建一个QWidget对象作为主窗口的中心区域，用于放置绘图控件
        centralWidget = QWidget(self)  
        self.setCentralWidget(centralWidget)
        layout = QVBoxLayout(centralWidget)

        # 创建一个PyQtGraph的绘图控件
        self.plotWidget = pg.PlotWidget()
        layout.addWidget(self.plotWidget)

app = QApplication(sys.argv)
win = MainWindow()
win.show()
sys.exit(app.exec_())

在上述代码中，我们首先创建了一个主窗口，然后在主窗口的中心区域添加了一个QWidget对象，并将其设置为主窗口的中心控件。接着我们在QWidget对象中添加了一个PyQtGraph的绘图控件，并将其添加到了MainWindows的布局中。这个窗口现在还没有实现数据的更新，接下来我们将添加数据源并更新绘图实现数据的实时更新。

3. 添加数据源并更新绘图

为了实现数据的实时更新，我们需要创建一个定时器，每隔一定的时间往PyQtGraph控件中添加一些数据，并更新绘图。示例2：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QWidget, QVBoxLayout
import pyqtgraph as pg
import numpy as np

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUI()

    def initUI(self):
        self.setWindowTitle("PyQtGraph实践系列")
        self.setGeometry(200, 200, 800, 600)

        # 创建一个QWidget对象作为主窗口的中心区域，用于放置绘图控件
        centralWidget = QWidget(self)  
        self.setCentralWidget(centralWidget)
        layout = QVBoxLayout(centralWidget)

        # 创建一个PyQtGraph的绘图控件
        self.plotWidget = pg.PlotWidget()
        layout.addWidget(self.plotWidget)

        # 创建定时器
        self.timer = pg.QtCore.QTimer(self)
        self.timer.timeout.connect(self.updateData)
        self.timer.start(50)  # 50ms更新一次

        # 初始化x轴数据和曲线
        self.time = 0
        self.x = np.arange(0, 300)
        self.y = np.zeros(300)

        self.curve = self.plotWidget.plot(x=self.x, y=self.y)

    def updateData(self):
        # 每次更新添加10个数据
        self.time += 1
        self.y[:-10] = self.y[10:]
        self.y[-10:] = np.random.randint(0, 100, 10)

        # 更新曲线
        self.curve.setData(self.x, self.y)

app = QApplication(sys.argv)
win = MainWindow()
win.show()
sys.exit(app.exec_())

在上述代码中，我们创建了一个定时器并设置定时器的间隔为50ms，每隔50ms就会执行一次updateData函数。在函数中，我们首先生成10个随机整数，然后将y数组中的数据整体往前移动10个位置，并将最后10个位置的数据设置为刚才生成的随机整数。通过setData函数将x、y数组的数据更新到绘图控件中。

总结

本文介绍了如何使用PyQtGraph绘制并更新实时数据的图形。我们通过创建GUI界面并添加一个PyQtGraph绘图控件，然后创建一个定时器，定时往绘图控件中添加数据并更新绘图。通过上述操作可以实现一种简单但常用的PyQtGraph实时绘图方案。