加速 matplotlib 散点图绘制

我正在尝试制作一个交互式程序，主要使用 matplotlib 来制作相当多的点（10k-100k 左右）的散点图。现在它可以工作，但是更改需要很长时间才能呈现。少量的点还可以，但是一旦数量增加，事情就会很快变得令人沮丧。所以，我正在研究加速分散的方法，但我运气不佳

有明显的做事方式（现在实施的方式） （我意识到绘图会在没有更新的情况下重绘。我不想通过大量随机调用来改变 fps 结果）。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib as mpl
import time


X = np.random.randn(10000)  #x pos
Y = np.random.randn(10000)  #y pos
C = np.random.random(10000) #will be color
S = (1+np.random.randn(10000)**2)*3 #size

#build the colors from a color map
colors = mpl.cm.jet(C)
#there are easier ways to do static alpha, but this allows 
#per point alpha later on.
colors[:,3] = 0.1

fig, ax = plt.subplots()

fig.show()
background = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)

#this makes the base collection
coll = ax.scatter(X,Y,facecolor=colors, s=S, edgecolor='None',marker='D')

fig.canvas.draw()

sTime = time.time()
for i in range(10):
    print i
    #don't change anything, but redraw the plot
    ax.cla()
    coll = ax.scatter(X,Y,facecolor=colors, s=S, edgecolor='None',marker='D')
    fig.canvas.draw()
print '%2.1f FPS'%( (time.time()-sTime)/10 )

速度达到 0.7 fps

或者，我可以编辑 scatter 返回的集合。为此，我可以更改颜色和位置，但不知道如何更改每个点的大小。我认为看起来像这样

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib as mpl
import time


X = np.random.randn(10000)  #x pos
Y = np.random.randn(10000)  #y pos
C = np.random.random(10000) #will be color
S = (1+np.random.randn(10000)**2)*3 #size

#build the colors from a color map
colors = mpl.cm.jet(C)
#there are easier ways to do static alpha, but this allows 
#per point alpha later on.
colors[:,3] = 0.1

fig, ax = plt.subplots()

fig.show()
background = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)

#this makes the base collection
coll = ax.scatter(X,Y,facecolor=colors, s=S, edgecolor='None', marker='D')

fig.canvas.draw()

sTime = time.time()
for i in range(10):
    print i
    #don't change anything, but redraw the plot
    coll.set_facecolors(colors)
    coll.set_offsets( np.array([X,Y]).T )
    #for starters lets not change anything!
    fig.canvas.restore_region(background)
    ax.draw_artist(coll)
    fig.canvas.blit(ax.bbox)
print '%2.1f FPS'%( (time.time()-sTime)/10 )

这会导致 0.7 fps 变慢。我想尝试使用 CircleCollection 或 RegularPolygonCollection，因为这可以让我轻松更改大小，而且我不关心更改标记。但是，我无法画画，所以我不知道它们是否会更快。所以，此时我正在寻找想法。

我已经经历过几次尝试加速具有大量点的散点图，并进行了各种尝试：

• 不同的标记类型
• 限制颜色
• 削减数据集
• 使用热图/网格代替散点图

但这些方法都不起作用。 Matplotlib 在散点图方面的性能不是很好。我唯一的建议是使用不同的绘图库，尽管我个人还没有找到合适的绘图库。我知道这没有多大帮助，但它可能会节省您几个小时徒劳的修补工作。