Python绘图系统24：添加辅助坐标轴

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辅助坐标

通过eval实现的源码阅读功能，具有非常强大的定制功能，但落实到具体使用上，坐标输入框中的代码总不能太长。如果想对数据进行复杂的处理，那么就相当于提出了一个新的需求，能否给出一些辅助坐标系用于数据处理。

这个功能并不复杂，而且代码敲到现在，应该可以说是很有经验了，首先在工具栏末尾填上加减号按钮，用于添加删除辅助坐标。

在initFeature结尾加上

btn = ttk.Button(frm, text="+", width=3)
btn.pack(side=tk.LEFT)
btn.bind("<Button-1>", self.addLast)btn = ttk.Button(frm, text="-", width=3)
btn.pack(side=tk.LEFT)
btn.bind("<Button-1>", self.rmLast)

界面变为

增减坐标轴

若想添加辅助坐标轴，那么首先要给坐标轴取一个名字，由于具体计算时都在函数中局部地进行，故而可以用abcdefg这样一直下去，一般不会出太大的问题。另一方面，创建AxisFrame需要空间宽度和控件模式这两个参数，而这个参数是从初始化时由外部传入的，所以在初始化代码中添加两个全局变量

self.afWidth = widths
self.afMode = mode

而addLast代码如下

def addLast(self, evt):ABC = "abcdefghijklmnopqrs"for a in ABC:if a in self.afs:continueself.afs[a] = AxisFrame(self._a, a, self.afMode, self.afWidth)breakself.updateVisible()

这段代码相当于预设了最多20个辅助坐标，大部分情况下应该是够用了。

减少坐标轴的逻辑和添加坐标轴相反，但在pack_forget之后，不要忘了把这个对象删掉。

def rmLast(self, evt):CBA = "abcdefghijklmnopqrs"[::-1]for a in CBA:if a not in self.afs:continueself.afs[a].pack_forget()del self.afs[a]breakself.updateVisible()

效果如下

时间轴**

在具体绘图时，时间轴和其他坐标轴有着完全不同的操作，这种不同也应该体现在AxisList的布局上。所以下面要为事件轴专门做一个开关，就像最开始的txyz的独立开关按钮一样。

同时，考虑到作图需求，即有些图像不是三个轴能够完全搞定的，比如箭头向量图。所以需要新增几个坐标轴。

self.vis = {L : True for L in 'txyzuvw'}
for u in uvw: self.vis[u] = False

这里需要改动的地方很多很零碎，最重要的地方是dimChanged函数，要把txyz编程’xyzuvw’，

def dimChanged(self, evt):txyz = self.getDim()for flag in 'xyzuvw':self.vis[flag] = flag in txyzself.updateVisible()

代码优化

至此，AxisList就已经有了相对完备的功能，但新增功能之后，还需要做的就是代码的优化，从可读性、复用率的角度对代码进行整理。

首先是文件格式常量，以及字母表，可先将其设为全局变量。

然后，当对话框返回值为空时，需要跳出函数。

另外，控件显示和隐藏功能其实是可以和坐标轴的显隐功能合在一起的，这也可以解决之前一直存在的一个bug。

源代码

最后，附上源代码。关于AxisList的修改暂时可以告一段落了，接下来将要做的是修改DrawStyle和DrawType这两个class。

import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk
from tkinter.filedialog import *
from tkinter.simpledialog import *
from tkinter.messagebox import showwarning
import numpy as npfrom aframe import AxisFrame, AskDct
from base import DrawType, DrawStyleclass AxisList(ttk.Frame):def __init__(self, master, title, mode, widths, types, typeDct,        # 绘图类型Combobox的参数**options):super().__init__(master, **options)self.pack()self.initConst()self.afs = {}self.data = {}self.afWidth = widthsself.afMode = modeself.initWidgets(title, widths)self.initFeature(types, typeDct)self.initAxis(mode, widths)self.initStyleFrame()def initConst(self):self.ABC = "abcdefghijklmnopqrs"self.FILE_MERGE = [('numpy数组', 'npy'), ('文本文件', 'csv')]self.FILE_ALL =   [('文本文件', 'txt'), ('文本文件', 'csv'), ('二进制文件', 'bin')]def initWidgets(self, title, widths):self.btn = ttk.Button(self, text=title, width=sum(widths)+5,command=self.Click)self.btn.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, expand=tk.YES)self._c = ttk.Frame(self)       # 此为主控件self._b = ttk.Frame(self._c)    # 工具栏控件self._a = ttk.Frame(self._c)    # 此为坐标轴self._s = ttk.LabelFrame(self._c, text = "绘图风格")self._b.pack(side=tk.TOP)self._a.pack(side=tk.TOP)self._s.pack(side=tk.TOP)self.collapsed = Trueself.Click()# 初始化工具栏def initFeature(self, types, typeDct):frm = self._bfrm.pack(pady=2, side=tk.TOP, fill=tk.X)btn = ttk.Menubutton(frm, text="功能",width=4)btn.pack(side=tk.LEFT)m = self.initFileMenu(btn)btn.config(menu=m)self.drawType = DrawType(frm, typeDct, func=self.dimChanged)self.drawType.pack(side=tk.LEFT, padx=2)self.vis = {L : True for L in 'txyzuvw'}ttk.Button(frm, text='t', width=3, command=self.showTimeAxis).pack(side=tk.LEFT)btn = ttk.Button(frm, text="+", width=3)btn.pack(side=tk.LEFT)btn.bind("<Button-1>", self.addLast)btn = ttk.Button(frm, text="-", width=3)btn.pack(side=tk.LEFT)btn.bind("<Button-1>", self.rmLast)def addLast(self, evt):for a in self.ABC:if a in self.afs:continueself.afs[a] = AxisFrame(self._a, a, self.afMode, self.afWidth)breakself.updateVisible()def rmLast(self, evt):for a in self.ABC[::-1]:if a not in self.afs:continueself.afs[a].pack_forget()del self.afs[a]breakself.updateVisible()def showTimeAxis(self):self.vis['t'] = not self.vis['t']self.updateVisible()# 设置菜单def initFileMenu(self, btn):top = tk.Menu(btn, tearoff=False)menuDct = {"导入" : {"按坐标轴"  : self.mImportOne, "合并导入"  : self.mImportMerge, "多文件导入": self.mImportAll},"导出" : {"合并导出"  : self.mExportMerge,"全部导出"   : self.mExportAll,"单轴导出"   : self.mExportOne},"窗口" : {   "风格"   : self.btnShowStyle}}for key in menuDct:m = tk.Menu(top, tearoff=False)for L,C in menuDct[key].items():m.add_command(label=L, command = C)top.add_cascade(label=key, menu=m)self.showStyle = Falsereturn top# 加载数据def btnLoadData(self):name = askopenfilename()data = np.genfromtxt(name)for i, flag in enumerate('xyzuvw'):if i >= data.shape[1]:returnself.setOneMode(flag, "外部导入")self.data[flag] = self.setData(flag, data[:,i])def mImportOne(self):fs = askstring("设置参数", "坐标轴间按照逗号分开")fs = fs.replace("，", ",").split(',')for f in fs:if f not in self.getDim():showwarning("您输入的坐标轴并不存在")continueself.afs[f].setMode("外部导入")self.afs[f].slctChanged(None)self.afs[f].btnImportComplex(None)        def mImportAll(self):fs = askopenfilenames(filetypes=self.FILE_ALL)for i,f in enumerate(self.getDim()):if i == len(fs) : returnself.afs[f].setMode("外部导入")self.afs[f].slctChanged(None)self.afs[f].btnImportSimple(None)def mImportMerge(self):path = askopenfilename(filetypes==self.FILE_MERGE)if path == "" : returnif path.endswith('.npy'):data = np.load(path)else:data = np.loadtxt(path)for i,f in enumerate(self.getDim()):if i == len(data): continueself.afs[f].setMode("外部导入")self.afs[f].slctChanged(None)self.afs[f].data = data[i]def mExportMerge(self):path = asksaveasfilename(filetypes=self.FILE_MERGE, initialfile=True)if path == "" : returnarr = np.array([self.afs[flag].data for flag in self.getDim()])if path.endswith('.npy'):arr.tofile(path)else:np.savetxt(path, arr, delimiter=', ')def mExportAll(self):path = askdirectory()if path == "": returnfor flag in self.getDim():#self.afs[flag].save(path)passdef mExportOne(self):flag = askstring("请选择输出的轴")if flag not in self.getDim():showwarning("您输入的坐标轴并不存在")#self.afs[flag].save()# 初始化坐标轴def initAxis(self, mode, widths):for flag in 'txyzuvw':self.afs[flag] = AxisFrame(self._a, flag, mode, widths)self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)self.vis = {L : L in self.getDim() for L in 'txyzuvw'}self.updateVisible()# 初始化风格控件def initStyleFrame(self):self.drawStyle = DrawStyle(self._s)self.drawStyle.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)# 维度改变时的回调函数def dimChanged(self, evt):txyz = self.getDim()for flag in 'xyzuvw':self.vis[flag] = flag in txyzself.updateVisible()# 更新隐藏和显示def updateVisible(self):for key in self.afs:self.afs[key].pack_forget()for key in self.ABC:if key in self.afs:self.afs[key].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)for flag in 'txyzuvw':if self.vis[flag]:self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)if self.showStyle:self._s.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)else:self._s.pack_forget()def btnShowStyle(self):self.showStyle = not self.showStyleself.updateVisible()def getSub(self):return self.drawType.getSub()def getProj(self):return self.drawType.getProj()def getType(self):return self.drawType.getType()def getDim(self):xyz = self.getXYZ()if self.vis['t']:xyz = 't' + xyzreturn xyzdef getXYZ(self):return self.drawType.getDim()def hasTimeAxis(self):return self.vis['t']def getStyle(self):return self.drawStyle.getVarDct()def Click(self):if self.collapsed:self._c.pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, expand=tk.YES)            else:self._c.pack_forget()self.collapsed = not self.collapsed# 设置数据def setData(self, flag, data=None, **options):return self.afs[flag].setData(data, **options)# 设置模式def setOneMode(self, flag, mode):self.afs[flag].setMode(mode)