matplotlib部件之套索Lasso的使用

套索概述

套索（lasso）是与套索选区（lassoselector）相似的matplotlib部件（widgets），两者的区别主要在于：

继承关系：

• 套索具体实现定义为matplotlib.widgets.lasso类，继承关系为：widget->axeswidget->lasso。
• 套索选区具体实现定义为matplotlib.widgets.lassoselector类，继承关系为：widget->axeswidget->_selectorwidget->lassoselector。

构造参数：

• lasso类的签名为class matplotlib.widgets.lasso(ax, xy, callback=none, useblit=true)，lasso类需要给定套索一个起始的坐标。
• lassoselector类的签名为class matplotlib.widgets.lassoselector(ax, onselect=none, useblit=true, lineprops=none, button=none)。

事件处理：

• lasso事件在鼠标释放时即被销毁。
• lassoselector在鼠标释放时仍然可以继续与子图交互，直到断开与子图的连接。

lasso类构造函数的参数为：

• ax：套索生效的子图，类型为matplotlib.axes.axes的实例。
• xy：套索起始的坐标。
• callback：套索完成即鼠标释放时执行的回调函数，函数签名为def func(verts)，verts的为套索端点的坐标列表。

套索可以使用matplotlib.path.path类的contains_point方法获取选区内的数据点。
貌似 lasso是实验性api，还不够完善，matplotlib 3.3之后可能逐步废弃 lasso。

案例： 

官方案例，

案例说明

案例代码

from matplotlib import colors as mcolors, path
from matplotlib.collections import regularpolycollection
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.widgets import lasso
import numpy as np


class datum:
  colorin = mcolors.to_rgba("red")
  colorout = mcolors.to_rgba("blue")

  def __init__(self, x, y, include=false):
    self.x = x
    self.y = y
    if include:
      self.color = self.colorin
    else:
      self.color = self.colorout


class lassomanager:
  def __init__(self, ax, data):
    self.axes = ax
    self.canvas = ax.figure.canvas
    self.data = data

    self.nxy = len(data)

    facecolors = [d.color for d in data]
    self.xys = [(d.x, d.y) for d in data]
    self.collection = regularpolycollection(
      6, sizes=(100,),
      facecolors=facecolors,
      offsets=self.xys,
      transoffset=ax.transdata)

    ax.add_collection(self.collection)

    self.cid = self.canvas.mpl_connect('button_press_event', self.onpress)

  def callback(self, verts):
    facecolors = self.collection.get_facecolors()
    p = path.path(verts)
    ind = p.contains_points(self.xys)
    for i in range(len(self.xys)):
      if ind[i]:
        facecolors[i] = datum.colorin
      else:
        facecolors[i] = datum.colorout

    self.canvas.draw_idle()
    self.canvas.widgetlock.release(self.lasso)
    del self.lasso

  def onpress(self, event):
    if self.canvas.widgetlock.locked():
      return
    if event.inaxes is none:
      return
    self.lasso = lasso(event.inaxes,
              (event.xdata, event.ydata),
              self.callback)
    # acquire a lock on the widget drawing
    self.canvas.widgetlock(self.lasso)


if __name__ == '__main__':

  np.random.seed(19680801)

  data = [datum(*xy) for xy in np.random.rand(100, 2)]
  ax = plt.axes(xlim=(0, 1), ylim=(0, 1), autoscale_on=false)
  ax.set_title('lasso points using left mouse button')

  lman = lassomanager(ax, data)

  plt.show()

代码分析

案例的关键代码在于lassomanager类的onpress方法和callback方法。由于lasso类在事件处理上比较原始，需要用户进行控制，在鼠标按下、释放事件中需要使用canvas.widgetlock对象锁定/解锁绘图功能，保证只有一个对象进行绘图，canvas.widgetlock是matplotlib.widgets.lockdraw类的实例。

总结

尽量使用套索选区（lassoselector）而不是套索（lasso），两者功能相似，索选区（lassoselector）使用相对更简单一些，套索（lasso）还有一些bug，matplotlib 3.3已不再推荐使用。

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