matplotlib - 図を逐次的に表示したい

Question

matplotlib でグラフを逐次的に表示したいのですが、やり方がわかりません。

「逐次的に」というのは、以下の例でいうと
(1) Y1 の折れ線グラフを作成する。
(2) Y1 の折れ線グラフが表示される。
(3) Y2 の折れ線グラフを作成する。
(4) Y1, Y2 の折れ線グラフが表示される。

としたいのですが、plt.show() した段階で current figure がクリアされてしまうので、(2) でグラフを表示したあと、(4) を実行しても Y1, Y2 の折れ線グラフが表示されません。
どのようにすれば、続けて表示することができるでしょうか？

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(figsize=(4, 4))

X = np.linspace(0, 10, 100)
Y1 = np.sin(X)
Y2 = np.cos(X)

# (1) Y1 を描画する。
ax.plot(X, Y1)
# (2) グラフを表示する。
plt.show()

# (3) Y2 を描画する。
ax.plot(X, Y2)
# (4) グラフを表示する。
plt.show() # グラフが表示されない

追記

以下のような Figure に現在まで作成されているグラフを出力していきたいです。

理想

現実

1個目の show() で表示したあと、次の show() は表示されない。

一度表示したら、Figure を作り直さないといけない。

Answer 1

pyplot.show() のかわりに pyplot.pause() をお使いください

https://matplotlib.org/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.pause.html

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots(figsize=(4, 4))

X = np.linspace(0, 10, 100)
Y1 = np.sin(X)
Y2 = np.cos(X)

# (1) Y1 を描画する。
ax.plot(X, Y1)
# (2) グラフを表示して 10秒待つ
plt.pause(10)

# (3) Y2 を描画する。
ax.plot(X, Y2)
# (4) グラフを表示する。
plt.show()

Comments

[tiitoi]

回答ありがとうございます。
plt.pause() の場合、表示して一定時間経過後、Figure の状態を保持したまま、次の表示ができることが確認できました。

ただ、質問に記載しておらず申し訳ないのですが、追記の画像のように Notebook 上で現在の Figure の状態を出力していく方法はないでしょうか？

[magichan]

質問の意図は、Jupyter notebook 上でグラフを動的に更新したいということでしょうか？
記憶が定かではありませんが、Jupyteでのmatplotlibの Backendって画像ベースじゃありませんでしたっけ？
matplotlibではなく、JavaScriptベースのBokehやPlotlyでは駄目ですかね

[tiitoi]

わかりづらく申し訳ありません。
一度表示したグラフの画像を動的にあとから更新したいということでなく、Notebook 上で plt.show() を呼ぶとグラフの画像が表示されるのですが、もう一度 plt.show() を呼ぶと、Figure を再度作成しない限り、グラフが表示されなくなってしまうのです。
そのため、なにか代替案がないかと思い質問した次第です。

以下のように print() すると、その時点の変数の値が表示されると思いますが、そのグラフバージョンをやりたいです。
lst = [1]
print(lst) # [1]
lst.append(2)
print(lst) # [1, 2]

もし、不明な点があれば補足します。

> JavaScriptベースのBokehやPlotlyでは駄目ですかね？

ありがとうございます。
もし matplotlib の仕様上やろうとしていることが困難であれば、他のライブラリを検討しようと思います。

[tiitoi]

Figure.savefig() で画像として保存することにしました。
回答いただきありがとうございます。

[magichan]

遅くなりました。
あまりお役に立てずに申し訳ありません。
こちらでも色々やってみましたが、notebookにて一つのfigore を複数回描画する手段は見つかりませんでした。
それであればと、figure 内のコンテンツを他のfigure にそのままコピーできないかと探ってみましたが、
https://stackoverflow.com/questions/45810557/pyplot-copy-an-axes-content-and-show-it-in-a-new-figure
のPickleを使って deepcopyする方法が Notebook上では動作しませんでした。

[magichan]

あと、一応 Bokeh で動作を確認してみました。こちらであれば質問にあるように
p = figure()
p.line()
show(p)
p.line()
show(p)
のように同じ figure() にて複数のグラフを連続で出力することができるようでした。

[tiitoi]

いえいえ、いろいろ調べていただきありがとう御座います。
大変参考になりました。

なるほど。ソースまで見てないので matplotlib が内部的なしくみを理解していないのですが、やはり matplotlib のリファレンスで分かる範囲では難しそうですね。
Bokeh ではできるとのことなので、こちらも試してみたいと思います。
この度はありがとうございました。