ZedGraph 绘制动态曲线

话不多数，先上一个效果图：

前言：

需要采集一些设备的数据以图表的形式展示出来，研究数据的走向是否平稳，波动范围等。

开发环境：

IDEA： VS2019 社区版本
框架： .NET Framework 4
绘图控件：ZedGraph

1 下载ZedGraph 控件并设置图形界面

1 使用 VS自带的NuGet包管理器下载安装ZedGraph控件。在“工具”->“NuGet包管理器”->“管理解决方案的Nuget程序包”， 搜索ZedGraph并下载即可。

打开下载好的ZedGraph所在文件夹,将其拖拽到工具箱，此时就会发现工具箱多了一个ZedGraph,这样就可以像其它控件一样使用了。建立一个Winform窗口，将ZedGraph放上去，如图

2 功能实现

这里使用随机数据来模拟设备的数据，使用定时器Timer更新曲线。直接上代码，有注释比较容易看得懂。

2.1 先添加对ZedGraph的引用

using ZedGraph;

2.2 具体功能

  public partial class TrendChart : Form
    {
        //定时器刷新曲线
        Timer ChartTimer;

        //时间
        int time = 30;

        //记录曲线值
        PointPairList vlist = new PointPairList();

        public TrendChart()
        {
            InitializeComponent();
            //初始化ZedGraph
            InitZedGraph();

            ChartTimer = new Timer()
            {
                Interval = 300,
            };
            ChartTimer.Tick += ChartTimer_Tick;
            ChartTimer.Start();
        }

     

        #region 初始化图表控件
        private void InitZedGraph()
        {
            GraphPane myPane = myZedgraph.GraphPane;
            myPane.IsAlignGrids = true;
            myPane.Title.Text = "测试速度";
            myPane.XAxis.Title.Text = "时间";
            myPane.YAxis.Title.Text = "速度";


            for (int i = 0; i < 30; i++)
            {
                double time = (double)i;
                double acceleration = 2.0;
                double velocity = acceleration * time;
                vlist.Add(time, velocity);
            }

            //生成一条红色的菱形样式曲线，将曲线和值vlist绑定
            //生成速度图例
            LineItem myCurve = myPane.AddCurve("速度", vlist, Color.Red, SymbolType.Diamond);
            //填充白色
            myCurve.Symbol.Fill = new Fill(Color.White);  


            //显示X的网格线
            myPane.XAxis.MajorGrid.IsVisible = true;

            //设置Y轴刻度为红色
            myPane.YAxis.Scale.FontSpec.FontColor = Color.Red;
            myPane.YAxis.Title.FontSpec.FontColor = Color.Red;

            //隐藏Y轴对面的刻度显示
            myPane.YAxis.MajorTic.IsOpposite = false;
            myPane.YAxis.MinorTic.IsOpposite = false;

            // 不显示Y轴的0刻度线
            myPane.YAxis.MajorGrid.IsZeroLine = false;
            myPane.YAxis.MajorGrid.IsVisible = true;
            myPane.YAxis.MajorGrid.Color = Color.Red;
          
            //设置刻度范围
            myPane.YAxis.Scale.Align = AlignP.Inside;
            myPane.YAxis.Scale.Max = 100;
            myPane.YAxis.Scale.MaxAuto = true;
           

            //设置chart的背景颜色
            myPane.Chart.Fill = new Fill(Color.White, Color.LightGoldenrodYellow, 45.0f);
            
            //刷新轴
            myZedgraph.AxisChange();
        }
        #endregion


        /// 

        /// 刷新曲线
        /// 
        /// 
        /// 
        private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            time += 2;

            //曲线刷新
            myZedgraph.AxisChange();
            myZedgraph.Refresh();
            
        }
    }

2.3 效果图如下：
运行的时候可以看到全部采集的数据都绘制在曲线上了，随着时间的越长，显示的点就越密集。

3 需求升级

客户不想看到这么多数据，只想看到最新的前三十条数据怎么做呢？
方法1 判断数据是否超过30，大于30之后每添加新的数据就把最前面的一个数据移除掉
方法2 不需要移除数据，更新X轴的范围，让其只绘制前面30个数据。这个方法需要知道30个数据X轴的具体值是多少。

方法1：修改定时器刷新函数ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)

       private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            time += 2;

            #region 方法1
            if (vlist.Count > 30)
            {// 保留最新的30个数据
                vlist.RemoveAt(0);
            }
            #endregion

            //曲线刷新
            myZedgraph.AxisChange();
            myZedgraph.Refresh();
        }

效果图：可以看到数据量一直保持在30个，前面的数据会被移除掉。

方法2：

 private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            //每个点的时间间隔
            time += 2;

            #region 方法1
            //if (vlist.Count > 30)
            //{// 保留最新的30个数据
            //    vlist.RemoveAt(0);
            //}
            #endregion

            #region 方法2
            if(vlist.Count >= 30)
            {//更新X轴的显示范围

                myZedgraph.GraphPane.XAxis.Scale.Max = time;
                //每个点的时间间隔
                myZedgraph.GraphPane.XAxis.Scale.Min = time - (30 * 2);
            }
            #endregion


            //曲线刷新
            myZedgraph.AxisChange();
            myZedgraph.Refresh();
        }

效果图：这个效果就看着比较连续，没有太多空旷的地方

4 小结

1 绘制动态示波器的主要是 更新实时数据，将新的数据点添加到绑定曲线的数据类型上，记得刷新曲线。这个可以使用定时器或线程来实现。

2 对于曲线上点的显示范围可以有两种方式。一个是使用固定点数，超过固定点就移除旧的数据。另外一个是调整X轴的显示范围，仅显示最近一段时间的数据。

3 固定点数：好处：很方便简易实现，绘制速度快，消耗内存小。弊端：不能保存全部数据
调整X轴范围：好处：能存储全部数据，可以整体分析。弊端：占用内存大

以上便是简单的曲线绘制了，使用何种方式绘图可以根据自己的实际需求出发。