Python绘图系统23：导入多个坐标轴的数据

Python绘图系统：

• 前置源码： Python打造动态绘图系统
• 一 三维绘图系统 二 多图绘制系统三 坐 标 轴 定 制
• 四 定制绘图风格 五 数据生成导入六 三维动态演示
• 坐标列表进阶：导出数据系统菜单

单轴导入

在功能菜单中，提供了三种文件导入接口，分别是单轴导入、合并导入和多文件导入。其中最简单的是单轴导入，毕竟此前已经在AxisFrame中创建了导入文件的功能。

但AxisFrame设置了两种导入模式，右键为复杂模式，可以设置导入信息；左键为简单模式，只按照上次导入的信息来导入文件。那么AxisList中的单轴导入，设为哪种模式比较好呢？

一般来说，如果坐标轴已经处于文件导入模式，那么显然没有必要在AxisList中导入文件，所以从功能菜单进入并打开单轴文件时，一定是尚未设置坐标轴格式的时候，所以选择复杂模式比较合理。

def mImportOne(self):
    flag = askstring("设置参数", "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")
        return
    self.afs[flag].setMode("外部导入")
    self.afs[flag].slctChanged(None)
    self.afs[flag].btnImportComplex(None)  

效果如下

多轴导入

单轴导入的第一步是输入导入文件所在的坐标轴，但目前来说，我们并没有完全发挥出这个简单的参数对话框的功能。因为这里明明是可以输入多个坐标轴的。

所以，接下来就升级其功能，首先把“单轴导入”的字样编程“按坐标轴”，这样可以更加清晰，然后给上一个提示。

修改后的代码如下，这样就可以同时导入多个坐标轴的数据了。

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")
            continue
        self.afs[f].setMode("外部导入")
        self.afs[f].slctChanged(None)
        self.afs[f].btnImportComplex(None)        

多文件导入

由于有了多轴导入这个操作，所以多文件操作在调用AxisFrame中的函数的时候，就可以使用更加简单快捷的导入方式。

def mImportAll(self):
    FILES = [('文本文件', 'txt'), ('文本文件', 'csv'), 
        ('二进制文件', 'bin')]
    fs = askopenfilenames(filetypes=FILES)
    for i,f in enumerate(self.getDim()):
        if i == len(fs) : return
        self.afs[f].setMode("外部导入")
        self.afs[f].slctChanged(None)
        self.afs[f].btnImportSimple(None)        

这里面FILES作为文件夹筛选列表，显然是个常量，而且会被诸多组件所调用。类似的常量也会越来越多，为了便于管理，提高代码的复用率，其实很有必要做一个文件，专门用于存放常量，这个以后再说。

合并导入

合并导入与合并输出在逻辑上是对偶关系，合并输出是将所有文件合在一起后，输出为二进制或者csv，那么合并导入就应该是这个过程的逆过程。

def mImportMerge(self):
    FILES = [('numpy数组', 'npy'), ('文本文件', 'csv')]
    path = askopenfilename(filetypes=FILES)
    if path.endswith('.npy'):
        data = np.load(path)
    else:
        data = np.loadtxt(path)
    for i,f in enumerate(self.getDim()):
        if i == len(data): continue
        self.afs[f].setMode("外部导入")
        self.afs[f].slctChanged(None)
        self.afs[f].data = data[i]

源代码

最后，附上修改后的alist.py的源代码

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 np

from aframe import AxisFrame, AskDct
from base import DrawType, DrawStyle

class 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.afs = {}
        self.data = {}

        self.initWidgets(title, widths)
        self.initFeature(types, typeDct)
        self.initAxis(mode, widths)
        self.initStyleFrame()
    
    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)    # 此外工具栏控件
        self._a = ttk.Frame(self._c)    # 此为坐标轴
        self._s = ttk.Frame(self._c)    # 此为绘图风格控件
        
        self._b.pack(side=tk.TOP)
        self._a.pack(side=tk.TOP)
        self._s.pack(side=tk.TOP)
        
        self.collapsed = True
        self.Click()
    
    # 初始化工具栏
    def initFeature(self, types, typeDct):
        frm = self._b
        frm.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 'txyz'}

    # 设置菜单
    def initFileMenu(self, btn):
        top = tk.Menu(btn, tearoff=False)

        m = tk.Menu(top, tearoff=False)
        m.add_command(label="按坐标轴", command = self.mImportOne)
        m.add_command(label="合并导入", command = self.mImportMerge)
        m.add_command(label="多文件导入", command = self.mImportAll)
        top.add_cascade(label="导入", menu=m)

        m = tk.Menu(top, tearoff=False)
        m.add_command(label="合并导出", command = self.mExportMerge)
        m.add_command(label="全部导出", command = self.mExportAll)
        m.add_command(label="单轴导出", command = self.mExportOne)
        top.add_cascade(label="导出", menu=m)

        m = tk.Menu(top, tearoff=False)
        m.add_command(label="风格", command = self.btnShowStyle)
        self.showStyle = False
        top.add_cascade(label="窗口", menu=m)

        return top
    
    # 加载数据
    def btnLoadData(self):
        name = askopenfilename()
        data = np.genfromtxt(name)
        for i, flag in enumerate('xyz'):
            if i >= data.shape[1]:
                return
            self.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")
                continue
            self.afs[f].setMode("外部导入")
            self.afs[f].slctChanged(None)
            self.afs[f].btnImportComplex(None)        
    
    def mImportAll(self):
        FILES = [('文本文件', 'txt'), ('文本文件', 'csv'), 
            ('二进制文件', 'bin')]
        fs = askopenfilenames(filetypes=FILES)
        for i,f in enumerate(self.getDim()):
            if i == len(fs) : return
            self.afs[f].setMode("外部导入")
            self.afs[f].slctChanged(None)
            self.afs[f].btnImportSimple(None)        
            

    def mImportMerge(self):
        FILES = [('numpy数组', 'npy'), ('文本文件', 'csv')]
        path = askopenfilename(filetypes=FILES)
        if path.endswith('.npy'):
            data = np.load(path)
        else:
            data = np.loadtxt(path)
        for i,f in enumerate(self.getDim()):
            if i == len(data): continue
            self.afs[f].setMode("外部导入")
            self.afs[f].slctChanged(None)
            self.afs[f].data = data[i]
    
    def mExportMerge(self):
        FILES = [('numpy数组', 'npy'), ('文本文件', 'csv')]
        path = asksaveasfilename(filetypes=FILES, initialfile=True)
        arr = 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()
        for flag in self.getDim():
            #self.afs[flag].save(path)
            pass
    
    def 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 'txyz':
            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 'txyz'}
        self.updateVisible()
    
    # 初始化风格控件
    def initStyleFrame(self):
        self.sf = ttk.LabelFrame(self._s, text="绘图风格")
        self.drawStyle = DrawStyle(self.sf)
        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 'txyz':
            self.vis[flag] = flag in txyz
        self.updateVisible()
    
    # 更新隐藏和显示
    def updateVisible(self):
        for flag in 'txyz':
            self.afs[flag].pack_forget()
        for flag in 'txyz':
            if self.vis[flag]:
                self.afs[flag].pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
    
    def btnShowStyle(self):
        self.showStyle = not self.showStyle
        if self.showStyle:
            self.sf.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
        else:
            self.sf.pack_forget()
            self._s.height = 0

    def getSub(self):
        return self.drawType.getSub()

    def getProj(self):
        return self.drawType.getProj()

    def getType(self):
        return self.drawType.getType()
    
    def getDim(self):
        return self.drawType.getDim()

    def getXYZ(self):
        return self.getDim().replace("t", "")
    
    def hasTimeAxis(self):
        return "t" in self.getDim()
    
    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)