MATLAB - 動態更新線條處理'XData和YData的最佳方式？

Question

我正在收集數據並實時繪製數據。數據由動作捕捉系統生成。我有一個類DynamicDataset，它只是一個包含2列矩陣的包裝（雖然它比這更細緻），但是添加了新數據的事件通知程序;另一個類DynamicPlotter，用於監聽添加數據的事件並動態更新繪圖。相應的代碼片段：

classdef DynamicDataset < handle 
    properties 
     newestData = []; 
     data = [] 
    end 
    events 
     DataAdded 
    end 
    methods 
     function append(obj, val) 
      obj.data(end+1,:) = val; 
      obj.newestData = val; 
      notify(obj, 'DataAdded'); 
     end 
    end 
end 

classdef DynamicPlotter < dynamicprops 
    properties 
     FH %# figure handle 
     AH %# axes handle 
     LH %# array of line handles - may have multiple lines on the plot 

     dynProps = {} %# cell array of dynamic property names - 
         %# use to access individual datasets 
    end 
    methods 
     function obj = DynamicPlotter(props) %# props is a cell array of dynamic 
              %# properties to store information 
      for i = 1:length(props) 
       addprop(obj, props{i}); 
       obj.(props{i}) = DynamicDataset; 
       obj.dynProps = [obj.dynProps props{i}]; 

       addlistener(obj.(props{i}), 'DataAdded', @obj.updatePlot(i)); 
      end 
      obj.createBlankPlot(); 
     end 

     function createBlankPlot(obj) 
      obj.FH = figure; 
      obj.AH = axes; 

      hold all; 

      for i = 1:length(obj.dynProps) 
       obj.LH(i) = plot(nan); %# only used to produce a line handle 
        set(obj.LH(i), 'XData', [], 'YData', []); 
      end 
     end 

     function updatePlot(obj, propNum) 
      X = get(obj.LH(propNum), 'XData'); 
      Y = get(obj.LH(propNum), 'YData'); 

      X(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1); 
      Y(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2); 

      set(obj.LH(propNum), 'XData', X, 'YData', Y); 
     end 
    end 
end 

基於MATLAB的代碼資料，在updatePlot()的set命令是相當昂貴的。我想知道是否有更好的方法來繪製個人點，因爲他們來了？理想情況下，我會將單點推入XData和YData，並只畫出這一點，但我不知道這是否可能。

請注意，可能有多個lineseries對象（即在同一個plot上有多個圖形）; plot()需要一個軸手柄作爲參數，所以它不會考慮先前繪製的線手柄的屬性（或者是否有辦法讓它這樣做？我以爲只是在做plot(x,y);hold all;，但每次都會給我單獨的線條手柄，每個手柄對應一個點。

這可能是因爲沒有辦法讓繪圖速度更快，但我想我會問。

編輯：更新OP與我正在使用的實際代碼，而不是使用一個通用的例子，這是誤解。

Answer 1

您在每次更新中處理的數據量很大（儘管實際上只有一個點實際上在變化），使您的代碼爲O（N^2）。

通過使用第二個線路系列來建立一大組數據，您可以在將每個點添加到短「活動」線路以及不常將大塊添加到主線路系列之間交替。雖然這並不完全避免O（N^2），但它可以讓您顯着減少常數。

如果您這樣做，請記住將「舊」線條系列和「活動」線條系列重疊一點，以便它們連接。

本質：

function updatePlot(obj, propNum) 
     X = get(obj.LHactive(propNum), 'XData'); 
     Y = get(obj.LHactive(propNum), 'YData'); 

     X(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1); 
     Y(end+1) = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2); 

     if numel(X) > 100 
      Xold = [get(obj.LH(propNum), 'XData'); X(2:end)]; 
      Yold = [get(obj.LH(propNum), 'YData'); Y(2:end)]; 
      set(obj.LH(propNum), 'XData', Xold, 'YData', Yold); 

      X = X(end); 
      Y = Y(end); 
     end 

     set(obj.LHactive(propNum), 'XData', X, 'YData', Y); 
    end 

Answer 2

您的代碼可能需要很長時間才能運行的部分原因是因爲您正在使用for循環來分配變量。根據你使用的是什麼版本的Matlab，這會顯着減慢你的過程。我建議使用矢量分配值的X和Y是這樣的：

x = 1:1000; 
y = cosd(x); 

然後，您可以在您的數據將第一個點。

xi = x(1); 
yi = y(1); 

當您繪圖時，分配XDataSource和YDataSource。

h = plot(xi, yi, 'YDataSource', 'yi', 'XDataSource', 'xi'); 

現在，當您循環更改值時，請使用refreshdata更新Xdata和Ydata值。使用drawnow函數更新數字窗口。

for k = 2:1000, 
xi = x(1:k); 
yi = y(1:k); 
refreshdata(h, 'caller') 
drawnow; 
end 

Answer 3

你的代碼是緩慢的，因爲你型重構您致電updatePlot所有值每次。因此，我將只繪製updatePlot（這也是你所說的問題：）的最新點理想情況下，我會將單點放入XData和YData中，並僅繪製該點，但我不知道這是否是可能的。）

1. 添加屬性LH_point_counter

   classdef DynamicPlotter < dynamicprops 
       properties 
        FH %# figure handle 
        AH %# axes handle 
        LH %# cell array of line handles - may have multiple lines on the plot 
   
        % counter that counts home many points we have for each dynProps 
        LH_point_counter = []; 
   
        dynProps = {} %# cell array of dynamic property names - 
          %# use to access individual datasets 
       end 
   

2. 修改updatePlot

   function updatePlot(obj, propNum) 
       % plot new point 
       new_x = obj.(dynProps{propNum}).newestData(1); 
       new_y = obj.(dynProps{propNum}).newestData(2); 
       new_handle = plot(new_x, new_y); 
   
       % add new handle to list of handles of this property 
       counter_this_prop = obj.LH_point_counter(propNum); 
       counter_this_prop = counter_this_prop + 1; 
       obj.LH{propNum}(counter_this_prop) = new_handle; 
   
       % save new counter value 
       obj.LH_point_counter(propNum) = counter_this_prop; 
   end