pythonのmatplotlibで図をたくさん表示してその中にグラフを沢山表示していっぱいプロットしてリアルタイムに表示する。

#経緯
pythonでプログラムを書いていたら、

• リアルタイムに更新したい
• グラフを複数表示したい
• １つの図にたくさんのグラフを出したい

ということがあった。
やり方がわかったのでまとめる

#実行環境
python =>3.6
matplotlib =>2.0.2

#とりあえずコード
とりあえず普通に　sin cos tan　(三角関数)　をプロットするときの例

main.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np


def main():
    x = np.linspace(-2 * np.pi, 2 * np.pi, 10000)
    y1 = np.sin(x)
    y2 = np.cos(x)
    y3 = np.tan(x)
    y4 = np.arctan(x)

    # 図1を定義
    fig1 = plt.figure()

    # タイトルをつける
    fig1.suptitle("trigonometric function", fontsize=16)

    # 図の中にサブプロットを追加する
    fig1_a = fig1.add_subplot(3, 1, 1)
    fig1_b = fig1.add_subplot(3, 1, 2)
    fig1_c = fig1.add_subplot(3, 1, 3)

    # 図１(a)にプロットする
    fig1_a_1, = fig1_a.plot(x, y1)

    # 2個以上プロットするときはこう
    # fig1_a_2, = fig1_a.plot(x, y2)

    # 図１(a)のタイトルを記入
    fig1_a.set_title("(a) y = sin(x)")

    # x軸の範囲を決める
    fig1_a.set_ylim(y1.min(), y1.max())
    fig1_a.set_xlim(x.min(), x.max())

    fig1_b_1, = fig1_b.plot(x, y2)
    fig1_b.set_title("(b) y = cos(x)")

    fig1_c_1, = fig1_c.plot(x, y3)
    fig1_c.set_ylim(-5, 5)
    fig1_c.set_title("(c) y = tan(x)")

    # 図１のタイトルと図がかぶるのでこれでOK
    fig1.tight_layout()
    fig1.subplots_adjust(top=0.85)

    # 図２を追加。図１と同じ感じでレイアウト可能
    fig2 = plt.figure()

    fig2_a = fig2.add_subplot(3, 2, 1)
    fig2_b = fig2.add_subplot(3, 2, 2)
    fig2_c = fig2.add_subplot(3, 2, 3)
    fig2_d = fig2.add_subplot(3, 2, 4)
    fig2_e = fig2.add_subplot(3, 2, 5)
    fig2_f = fig2.add_subplot(3, 2, 6)

    # 更新した値を表示する
    while True:
        plt.pause(0.1)

        x += 0.1
        y1 = np.sin(x)
        y2 = np.cos(x)
        y3 = np.tan(x)

        fig1_a_1.set_data(x, y1)
        fig1_a.set_ylim(y1.min(), y1.max())
        fig1_a.set_xlim(x.min(), x.max())

        fig1_b_1.set_data(x, y2)
        fig1_b.set_ylim(y2.min(), y2.max())
        fig1_b.set_xlim(x.min(), x.max())

        fig1_c_1.set_data(x, y3)
        fig1_c.set_xlim(x.min(), x.max())


if __name__ == '__main__':
    main()